PRACTICA NO. 3CRECIMIENTO DE CRISTALES

Los cristales tienen aplicación tanto en el campo científico y tecnológico.

La estructura atómica y molecular también determina las propiedades eléctricas de los materiales. Por lo que es importante tener monocristales puros sin defectos. Es por esto las condiciones del crecimiento de un cristal

es determinante. La cristalización consiste en la formación de un cuerpo sólido

dentro de un líquido , ya sea por enfriamiento o evaporación.

PROCESO DE FABRICACION DE UNA CELDA SOLAR

Primera fase: obtención del silicio a partir de las rocas ricas en cuarzo, purificación del silicio por procesos químicos.

Segunda fase: cristalización, silicio monocristalino.

Tercera fase: obtención de las células, corte del bloque de silicio con espesor del orden de 0,2/0,3 mm. y un tamaño de 110x110 mm. o 125x125 mm.

                          .

Cuarta fase: fabricación de las células y los módulos, tratamiento superficial, formación de una unión PN, formación de contactos metálicos, se le añade una capa antireflexiva para mejorar la absorción, encapsulado, interconexión y montaje de los modulos.

MÉTODO CZOCHRALSKI O PULLING

El método consiste en la formación de un cristal en forma de varilla de material muy puro, por contacto con un baño de mezcla fundida en un crisol de platino, iridio, cerámica o grafito. La "varilla", cuyo extremo, en el que se coloca una semilla de cristalización, se encuentra en contacto con el baño, se hace girar y ascender lentamente, produciéndose un monocristal en forma de barra y quedando las impurezas en el baño. Se utiliza una atmósfera oxidante.

CRECIMIENTO

Se dice que una solución está sobresaturada cuando contiene más soluto que la cantidad soportada en condiciones de equilibrio por el disolvente, a una temperatura dada. Es por lo tanto una solución inestable, en la cual el exceso disuelto de depositará en forma de cristales.

Durante el crecimiento de un cristal se mantiene la semejanza geométrica o sea es invariante.

SISTEMAS CRISTALINOS

SIMETRIA

Ejes de simetría: son líneas imaginarias que cruzan el interior de la estructura cristalina. Al girar 360º hacen que el motivo geométrico del cristal se repita un número determinado de veces. Los ejes de simetría pueden ser binarios, ternarios, cuaternarios y senarios, según el número de repeticiones que generen.

Planos de simetría: son superficies planas que dividen el cristal en dos mitades exactamente iguales.

Centros de simetría: son puntos imaginarios situados en el interior del cristal. Por ellos pasan los principales ejes y planos de simetría.

PROCEDIMIENTO

MATERIALES

1. Cada equipo recibirá una solución sobresaturada de

sulfato de cobre o niquel.

2. Cada equipo recibirá un cristal germen.

3. Con un hilo de algodón de 5-10 cm de largo, amarre un

cristal germen.4. Siembre el cristal introduciéndolo en el frasco que contiene la solución (que quede suspendido dentro de la solución). No debe tocar las paredes ni el fondo.

5. Observe el crecimiento durante 6 días. Saque el cristal y séquelo.

NOTAS

1. De preferencia tome fotos del crecimiento del cristal.

2. Cuide colocar el frasco en un lugar donde no haya cambios de temperatura y vibraciones.

3. Al término del procedimiento regresar la solución sobrante.

REGISTRO DE RESULTADOS

REPORTE