M10 MBB, półogniwa typu N TopCon 108 420W-435W moduł słoneczny z czarną ramką

Energia słoneczna to odnawialne źródło energii, które można wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej za pomocą ogniw fotowoltaicznych (PV).Ogniwa fotowoltaiczne są zwykle wykonane z krzemu, półprzewodnika.Krzem domieszkuje się zanieczyszczeniami, tworząc dwa rodzaje materiałów półprzewodnikowych: typu n i typu p.Te dwa rodzaje materiałów mają różne właściwości elektryczne, co czyni je odpowiednimi do różnych zastosowań w produkcji energii słonecznej.

W ogniwach fotowoltaicznych typu n krzem jest domieszkowany zanieczyszczeniami, takimi jak fosfor, które przekazują materiałowi nadmiar elektronów.Elektrony te mogą swobodnie poruszać się w materiale, tworząc ładunek ujemny.Kiedy energia świetlna ze słońca pada na ogniwo fotowoltaiczne, jest absorbowana przez atomy krzemu, tworząc pary elektron-dziura.Pary te są oddzielone polem elektrycznym wewnątrz ogniwa fotowoltaicznego, które wypycha elektrony w stronę warstwy typu n.

W ogniwach fotowoltaicznych typu p krzem jest domieszkowany zanieczyszczeniami takimi jak bor, które pozbawiają materiał elektronów.W ten sposób powstają ładunki dodatnie, czyli dziury, które mogą poruszać się po materiale.Kiedy energia świetlna pada na ogniwo fotowoltaiczne, tworzy pary elektron-dziura, ale tym razem pole elektryczne popycha dziury w kierunku warstwy typu p.

Różnica między ogniwami fotowoltaicznymi typu n i typu p polega na tym, jak dwa typy nośników ładunku (elektrony i dziury) przepływają w ogniwie.W ogniwach fotowoltaicznych typu n fotogenerowane elektrony przepływają do warstwy typu n i są gromadzone przez metalowe styki z tyłu ogniwa.Zamiast tego wytworzone otwory są wypychane w stronę warstwy typu p i przepływają do metalowych styków z przodu ogniwa.Odwrotnie jest w przypadku ogniw fotowoltaicznych typu p, w których elektrony przepływają do metalowych styków z przodu ogniwa, a dziury płyną z tyłu.

Jedną z głównych zalet ogniw fotowoltaicznych typu n jest ich wyższa wydajność w porównaniu do ogniw typu p.Ze względu na nadmiar elektronów w materiałach typu n, podczas absorpcji energii świetlnej łatwiej jest tworzyć pary elektron-dziura.Pozwala to na wygenerowanie większej ilości prądu w akumulatorze, co skutkuje wyższą mocą wyjściową.Ponadto ogniwa fotowoltaiczne typu n są mniej podatne na degradację pod wpływem zanieczyszczeń, co skutkuje dłuższą żywotnością i bardziej niezawodną produkcją energii.

Z drugiej strony ogniwa fotowoltaiczne typu P są zwykle wybierane ze względu na niższe koszty materiałowe.Na przykład krzem domieszkowany borem jest tańszy niż krzem domieszkowany fosforem.To sprawia, że ​​ogniwa fotowoltaiczne typu p są bardziej ekonomiczną opcją do produkcji energii słonecznej na dużą skalę, która wymaga dużych ilości materiałów.

Podsumowując, ogniwa fotowoltaiczne typu n i typu p mają różne właściwości elektryczne, co czyni je odpowiednimi do różnych zastosowań w produkcji energii słonecznej.Podczas gdy ogniwa typu n są bardziej wydajne i niezawodne, ogniwa typu p są generalnie bardziej opłacalne.Wybór tych dwóch ogniw słonecznych zależy od konkretnych potrzeb aplikacji, w tym pożądanej wydajności i dostępnego budżetu.