โดยทั่วไปแล้วพื้นผิวของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์จะเป็นแผ่นเวเฟอร์บางๆ ที่ทำจากซิลิคอนผลึกเดี่ยวที่มีความบริสุทธิ์สูง แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนนี้ทำหน้าที่เป็นวัสดุพื้นฐานที่ใช้สร้างชั้นและส่วนประกอบต่างๆ ของเซลล์แสงอาทิตย์ การเลือกใช้ซับสเตรตโมโนคริสตัลไลน์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุประสิทธิภาพในระดับสูงในการแปลงแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า
ต่อไปนี้เป็นประเด็นสำคัญบางประการเกี่ยวกับซับสเตรตของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์:
ซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง: สารตั้งต้นประกอบด้วยซิลิคอนที่ผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์เพื่อขจัดสิ่งสกปรก ทำให้มั่นใจได้ถึงความบริสุทธิ์ในระดับสูง นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ของวัสดุ
โครงสร้างผลึกเดี่ยว: ซิลิคอนที่ใช้ เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ เป็นผลึกเดี่ยว ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างอะตอมของมันมีความเป็นระเบียบสูงและสม่ำเสมอทั่วทั้งโครงตาข่ายคริสตัลทั้งหมด ซึ่งตรงกันข้ามกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบโพลีคริสตัลไลน์ซึ่งทำจากคริสตัลหลายชนิด
วิธี Czochralski: ผลึกซิลิคอนที่ใช้เป็นสารตั้งต้นมักจะปลูกโดยใช้วิธี Czochralski ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการค่อยๆ ดึงผลึกเดี่ยวออกจากซิลิคอนหลอมเหลวที่หลอมละลาย วิธีนี้ส่งผลให้ได้แท่งโลหะทรงกระบอกขนาดใหญ่ซึ่งใช้หั่นเวเฟอร์บางๆ เพื่อผลิตเซลล์แสงอาทิตย์
ความสม่ำเสมอ: โครงสร้างผลึกเดี่ยวช่วยให้วัสดุมีความสม่ำเสมอ ช่วยให้มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าสม่ำเสมอทั่วทั้งซับสเตรต ความสม่ำเสมอนี้เป็นประโยชน์ต่อการบรรลุประสิทธิภาพและสมรรถนะสูงในเซลล์แสงอาทิตย์
ความหนา: พื้นผิวโดยทั่วไปจะเป็นแผ่นเวเฟอร์บาง และความหนาอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการออกแบบเฉพาะและกระบวนการผลิต เวเฟอร์ที่บางกว่ามักนิยมใช้เพื่อลดต้นทุนวัสดุและปรับปรุงความยืดหยุ่น
วัสดุซับสเตรตเป็นรากฐานสำหรับการสร้างชั้นประเภท N และประเภท P การก่อตัวของจุดเชื่อมต่อ PN และการทำงานโดยรวมของเซลล์แสงอาทิตย์ โครงสร้างผลึกเดี่ยวของซับสเตรตเป็นปัจจัยสำคัญในคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ ทำให้เป็นหนึ่งในเซลล์แสงอาทิตย์ประเภทที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่มีอยู่