منظور از سلول های خورشیدی (N-type) چیست؟

یک سلول خورشیدی نوع n از یک لایه سیلیکونی نازک از نوع p (آلوده با بور) روی یک لایه سیلیکونی ضخیم نوع n (آلوده شده با فسفر) تشکیل شده است. کنتاکت های الکتریکی در هر دو طرف استفاده می شود. سمت P، سمت جلویی است که رو به خورشید است. یک پوشش ضد انعکاس روی آن اعمال می شود که یک رزین شفاف (به عنوان مثال EVA) به آن چسبانده شده است که لایه محافظ شیشه ای جلویی را نگه می دارد. با تک اینورتر در ادامه همراه باشید تا با سلول های خورشیدی (N-type) بیشتر آشنا شوید.

چرا سلول های خورشیدی نوع N کمتر رایج هستند؟

در حال حاضر اکثر سلول های خورشیدی کریستالی از نوع p هستند. این به دلیل هزینه کمتر تولید نوع p است. دلیل این امر در تاریخچه توسعه سلول های خورشیدی نهفته است. اما از نظر عملکرد، سلول های خورشیدی نوع N می توانند کارایی بسیار بهتری نسبت به سلول های خورشیدی نوع P ارائه دهند.دو عامل اصلی پشت این موضوع وجود دارد. اول، ماده نوع p دارای دوپینگ بور (سه ظرفیتی) است. n وجود نور و اکسیژن باعث واکنش های ناخواسته به بور می شود و بازده تبدیل را کاهش می دهد. این تخریب ناشی از نور یا LID نامیده می شود.

معایب سلول های خورشیدی نوع P

برای درک دومین اشکال، توجه داشته باشید که نور خورشید یک جفت الکترون-حفره را حل می کند. اگر این کار در ناحیه ای از نوع n انجام شود، سوراخ ها حامل های اقلیت در آن ناحیه (نوع n) هستند. حفره هنگام حرکت می تواند با جذب یکی از الکترون های آزاد که جرم را به آنجا حمل می کند پر شود.

در این صورت انرژی خورشیدی جذب شده به صورت گرما از بین می رود و تنها سلول را گرم می کند. هدف ما این است که اجازه دهیم سوراخ ها به منطقه تخلیه برسند، جایی که میدان الکتریکی آنها را به مواد نوع p و آند منتقل می کند. به عبارت دیگر، طول انتشار حامل های فرعی باید تا حد امکان طولانی باشد تا از بهترین بازده خورشیدی اطمینان حاصل شود. در سلول های نوع n، این طول انتشار حامل اقلیت بیشتر از سلول های نوع p است، زیرا نوع n کمتر تحت تأثیر ناخالصی های جزئی قرار می گیرد. از آنجایی که سلول های نوع n طول انتشار بهتری برای حامل های اقلیت خود دارند، بازده تبدیل بهتری دارند. به همین دلیل، شرکت های مهمی در این راستا تحقیقات زیادی انجام داده اند تا امکان تولید سلول ها را به شیوه ای مقرون به صرفه تر فراهم کنند.