Domieszka typu n, taka jak fosfor, poprawia przewodnictwo elektryczne półprzewodnika w porównaniu z półprzewodnikiem niedomieszkowanym poprzez wprowadzenie dodatkowego elektronu do poziomu energetycznego bardzo bliskiego pasmu przewodnictwa w urządzeniu fotowoltaicznym. Elektron ten jest następnie łatwo wypychany do pasma przewodnictwa. Jest to tzw. donor, który, mówiąc prościej, jest energią orbitalną o wysokim ładunku . Akceptor natomiast jest taki sam, ale o niskim ładunku.
Kluczowym elementem urządzenia do generowania energii słonecznej, które szybko przetwarza światło słoneczne w energię elektryczną, jest ogniwo fotowoltaiczne (PV). Złącze pn tworzy ogniwo słoneczne.
Terminy typu n i typu p odnoszą się odpowiednio do dodatnio naładowanych dziur wytwarzanych przez atomy domieszek akceptorowych i ujemnie naładowanych elektronów przekazywanych przez atomy domieszek donorowych.
Czym są ogniwa słoneczne typu N?
Złącze p-n o dużej powierzchni to ogniwo słoneczne. Cienka warstwa krzemu typu p domieszkowanego borem znajduje się na znacznie większej warstwie krzemu typu n domieszkowanego fosforem w ogniwie słonecznym typu N.
Obie powierzchnie mają styki elektryczne. Strona P odnosi się do przedniej strony skierowanej na słońce. Na powłokę antyrefleksyjną nakładany jest przezroczysty klej, taki jak EVA , aby utrzymać przednią warstwę ochronną szkła na miejscu.
Dlaczego N-Type są rzadkie?
Większość stałych ogniw słonecznych dostępnych obecnie na rynku to ogniwa typu p. Jest to spowodowane kosztami produkcji tańszego typu p. Historia rozwoju ogniw słonecznych jest prawdopodobnie odpowiedzialna za te czynniki. Jednak ogniwa słoneczne typu n mogą oferować znacznie wyższą skuteczność w porównaniu z ogniwami słonecznymi typu p pod względem wydajności.
Wynika to z dwóch głównych czynników. Po pierwsze, w materiale typu p występuje zatrucie borem (trójwartościowym). W obecności światła i tlenu bor przechodzi przez niepożądane procesy, które obniżają efektywność konwersji. Terminem określającym to zjawisko jest rozpad indukowany światłem (LID).
Jakie są wady ogniw słonecznych typu P?
Pamiętaj, że światło słoneczne powoduje poluzowanie pary elektronów i dziur, aby zrozumieć drugą wadę. Dziury są nośnikami mniejszościowymi w tym (obszarze typu n), jeśli to się tam zdarzy.
Absorbując jeden z wolnych elektronów, które stanowią większość nośników w tym systemie, można wypełnić dziurę podczas dryfowania. W tym scenariuszu pochłonięta energia słoneczna będzie jedynie ogrzewać ogniwo i zostanie zmarnowana jako ciepło.
Przeczytaj także: Czym jest domieszka?
Naszym celem jest umożliwienie dziurom wejścia do obszaru zubożenia, gdzie pole elektryczne przeniesie je do substancji typu p, a następnie na anodę. Aby poprawić wydajność słoneczną, długości dyfuzji nośników mniejszościowych muszą być tak długie, jak to możliwe. Teraz wiesz o donorach.
Ponieważ ogniwo typu n jest mniej narażone na drobne zanieczyszczenia, czas dyfuzji nośników mniejszościowych jest dłuższy w ogniwach typu n niż w ogniwach typu p. Ogniwa typu N mają wyższy współczynnik konwersji, ponieważ ich nośniki mniejszościowe mają dłuższą długość dyfuzji. Z tego powodu odpowiednia branża intensywnie inwestuje w badania w tej dziedzinie, aby umożliwić bardziej ekonomiczną produkcję ogniw typu n.
