Utilisations du silicium polycristallin

 

Le silicium polycristallin est une forme de silicium élémentaire. Lorsque le silicium élémentaire fondu se solidifie dans des conditions de surfusion, les atomes de silicium s'organisent en de nombreux noyaux cristallins dans une structure de réseau de diamant. Ces grains, avec leurs orientations distinctes dans le plan cristallin, se combinent pour former du polysilicium. Le polysilicium présente un éclat métallique gris, avec une densité de 2,32 à 2,34 g/cm³, un point de fusion de 1 410 degrés et un point d'ébullition de 2 355 degrés. Il est stable à température ambiante mais réagit avec l'oxygène, l'azote, le soufre et d'autres éléments à des températures élevées.

En fonction de la pureté et de l'application, le polysilicium est classé en polysilicium de qualité solaire-(6N-9N) et en polysilicium de qualité électronique-(9N-11N). Le polysilicium de qualité solaire est principalement utilisé dans la production d’énergie solaire, en particulier dans l’industrie photovoltaïque. Le polysilicium de qualité électronique sert principalement de matière première pour l'électronique à semi-conducteurs, principalement dans l'industrie des semi-conducteurs, le secteur photovoltaïque étant une application clé.

 

 

Industrie photovoltaïque
Le polysilicium sert de matière première de base pour la fabrication de cellules solaires, transformée en composants essentiels des modules photovoltaïques.
Tout d'abord, le polysilicium est purifié en un matériau de silicium de haute-pureté, puis étiré en lingots de silicium monocristallin ou coulé en lingots de polysilicium.
Après avoir été découpés en tranches, ceux-ci sont transformés en cellules solaires et assemblés en modules photovoltaïques destinés à être utilisés dans les centrales solaires et les systèmes photovoltaïques distribués.
Caractérisé par une efficacité de conversion stable et un coût modéré, il prend en charge la production d'électricité commerciale à grande échelle-et constitue un matériau de base sur lequel repose la transition mondiale vers une énergie propre.

Industrie des semi-conducteurs
Le polysilicium-de haute pureté est le matériau de base des puces semi-conductrices.
Grâce à des processus de précision tels que l'extraction de cristaux, le découpage de tranches, la photolithographie et la gravure, il forme des tranches semi-conductrices utilisées pour produire des puces telles que des processeurs, des GPU, de la mémoire et des capteurs.
Les applications couvrent les smartphones, les ordinateurs, les serveurs, les systèmes de contrôle électronique pour les véhicules à énergies nouvelles, les équipements d'automatisation industrielle, et bien plus encore.
Les barrières technologiques sont nettement plus élevées.

Autres applications
Le polysilicium peut être utilisé pour fabriquer des composants électroniques, tels que des éléments électroniques de base tels que des diodes, des transistors et des thyristors, qui alimentent des produits électroniques quotidiens tels que des appareils électroménagers et des appareils de communication.
De plus, de petites quantités de polysilicium peuvent servir d’additifs d’alliage lorsqu’elles sont mélangées à des métaux comme l’aluminium et le magnésium. Cela améliore la résistance, la résistance à l’usure et la conductivité des alliages, les rendant ainsi adaptés aux composants aérospatiaux et automobiles.

 

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