फॉस्फोरस जैसे n-प्रकार के डोपेंट, फोटोवोल्टेइक उपकरण में चालन बैंड के बहुत करीब ऊर्जा स्तर में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन डालकर, बिना डोप किए गए अर्धचालक की तुलना में अर्धचालक की विद्युत चालकता में सुधार करते हैं। यह इलेक्ट्रॉन फिर आसानी से चालन बैंड में वापस चला जाता है। इसे डोनर कहा जाता है, जो सरल शब्दों में उच्च आवेश वाली कक्षीय ऊर्जा होती है । इसके विपरीत, एक्सेप्टर कम आवेश वाला ऐसा ही इलेक्ट्रॉन होता है।
सौर ऊर्जा उत्पादन उपकरण का प्रमुख घटक, जो सूर्य के प्रकाश को तेजी से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, एक फोटोवोल्टिक (पीवी) सेल है। सौर सेल एक पीएन जंक्शन घटक से बना होता है।
एन-टाइप और पी-टाइप शब्द क्रमशः स्वीकर्ता अशुद्धता परमाणुओं द्वारा उत्पादित धनात्मक आवेशित छिद्रों और दाता अशुद्धता परमाणुओं द्वारा दान किए गए ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों को संदर्भित करते हैं।
एन-टाइप सौर सेल क्या हैं?
एक बड़े क्षेत्रफल वाला पीएन जंक्शन एक सौर सेल होता है। एन-टाइप सौर सेल में , बोरॉन से डोप की गई पतली पी-टाइप सिलिकॉन परत, फॉस्फोरस से डोप की गई बहुत बड़ी एन-टाइप सिलिकॉन परत के ऊपर स्थित होती है।
दोनों सतहों पर विद्युत संपर्क लगाए गए हैं। P-साइड सूर्य की ओर मुख वाली सामने की सतह को संदर्भित करता है। परावर्तक कोटिंग के ऊपर EVA जैसा पारदर्शी चिपकने वाला पदार्थ लगाया जाता है ताकि सामने की सुरक्षात्मक कांच की परत अपनी जगह पर बनी रहे।
एन-टाइप दुर्लभ क्यों हैं?
आज बाजार में उपलब्ध अधिकांश ठोस सौर सेल पी-टाइप के हैं। ऐसा पी-सस्ते प्रकार की निर्माण लागत के कारण होता है। सौर सेल विकास का इतिहास संभवतः इसके लिए जिम्मेदार है। हालांकि, प्रदर्शन के मामले में एन-टाइप सौर सेल पी-टाइप सौर सेल की तुलना में काफी अधिक प्रभावकारिता प्रदान कर सकते हैं।
इसके दो प्रमुख कारण हैं। पहला, पी-टाइप पदार्थ में बोरॉन (त्रिसंयोजक) विषाक्तता मौजूद होती है। प्रकाश और ऑक्सीजन की उपस्थिति में, बोरॉन कुछ अवांछित प्रक्रियाओं से गुजरता है जिससे रूपांतरण प्रभावशीलता कम हो जाती है। इसे प्रकाश प्रेरित क्षय (LID) कहा जाता है।
पी-टाइप सौर सेल के नुकसान क्या हैं?
याद रखें कि दूसरी कमी को समझने के लिए धूप के कारण इलेक्ट्रॉन होल जोड़ी ढीली हो जाती है। अगर ऐसा होता है तो होल इस (एन-टाइप क्षेत्र) में अल्पसंख्यक वाहक होते हैं।
इस प्रणाली में वाहकों का बड़ा हिस्सा बनाने वाले मुक्त इलेक्ट्रॉनों में से एक को अवशोषित करके, बहाव के दौरान एक छेद को भरा जा सकता है। इस परिदृश्य में, अवशोषित सौर ऊर्जा केवल सेल को गर्म करेगी और गर्मी के रूप में बर्बाद हो जाएगी।
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हमारा लक्ष्य छिद्रों को ह्रास क्षेत्र में प्रवेश करने में सक्षम बनाना है, जहाँ विद्युत क्षेत्र उन्हें पी-प्रकार पदार्थ और फिर एनोड पर ले जाएगा। सौर दक्षता में सुधार करने के लिए, अल्पसंख्यक वाहकों की प्रसार लंबाई यथासंभव लंबी होनी चाहिए। अब आप दाता के बारे में जानते हैं।
चूँकि n-प्रकार की कोशिकाएँ छोटी अशुद्धियों से कम प्रभावित होती हैं, इसलिए अल्पसंख्यक वाहकों की प्रसार अवधि n-प्रकार की कोशिकाओं में p-प्रकार की कोशिकाओं की तुलना में अधिक होती है। N-प्रकार की कोशिकाओं में रूपांतरण दर अधिक होती है क्योंकि उनके अल्पसंख्यक वाहकों की प्रसार अवधि अधिक होती है। इस कारण से, संबंधित उद्योग इस क्षेत्र में अनुसंधान में भारी निवेश कर रहा है ताकि अधिक आर्थिक रूप से व्यवहार्य n-प्रकार की कोशिका उत्पादन को सक्षम किया जा सके।
