Ett n-typ dopämne, liksom fosfor, förbättrar den elektriska ledningsförmågan hos en halvledare jämfört med en odopad halvledare genom att introducera en extra elektron till en energinivå mycket nära ledningsbandet i en solcellsanordning. Denna elektron stöts sedan lätt ut i ledningsbandet. Detta kallas en donator, vilket enklare uttryckt är orbitalenergi med hög laddning . Tvärtom är acceptorn densamma med låg laddning.
Den viktigaste komponenten i en solenergigenerator som snabbt omvandlar solljus till elektrisk energi är en solcell (PV). En pn-övergångskomponent utgör solcellen.
Termerna n-typ och p-typ avser de positivt laddade hålen som produceras av acceptorföroreningsatomer respektive de negativt laddade elektronerna som doneras av donatorföroreningsatomer.
Vad är N-typ solceller?
En pn-övergång med stor area är en solcell. Ett tunt p-typ kisellager som har dopats med bor ligger ovanpå ett mycket större n-typ kisellager som har dopats med fosfor i en N-typ solcell.
Båda ytorna har elektriska kontakter. P-sidan avser den framsida som är vänd mot solen. Ett klart lim, såsom EVA , appliceras över den antireflexbeläggningen för att hålla det främre skyddande glaslagret på plats.
Varför är N-typ sällsynta?
Majoriteten av solida solceller på marknaden idag är av p-typ. Detta beror på tillverkningskostnaderna för den billigare typen av p-typ. Historien om solcellsutveckling är förmodligen orsaken till dessa faktorer. Solceller av n-typ kan dock erbjuda en betydligt högre effektivitet jämfört med solceller av p-typ vad gäller prestanda.
Detta beror på två huvudfaktorer. För det första förekommer borförgiftning (trivalent) i p-typmaterial. I närvaro av ljus och syre genomgår bor vissa oönskade processer som sänker omvandlingseffektiviteten. Termen för detta är ljusinducerad sönderfall (LID).
Vilka är nackdelarna med P-typ solceller?
Kom ihåg att solsken orsakar att ett elektronhålpar lossnar för att förstå den andra nackdelen. Hålen är minoritetsbärare i detta (n-typområdet) om detta inträffar där.
Genom att absorbera en av de fria elektronerna, som utgör huvuddelen av laddningsbärarna i detta system, skulle ett hål kunna fyllas under driften. I detta scenario kommer den absorberade solenergin bara att värma upp cellen och gå till spillo som värme.
Läs också: Vad är ett dopant?
Vårt mål är att göra det möjligt för hålen att nå utarmningsområdet, där det elektriska fältet sveper dem till p-typsubstansen och sedan vidare till anoden. För att förbättra solens effektivitet måste minoritetsbärarnas diffusionslängder vara så långa som möjligt. Nu vet du om donatorn.
Eftersom n-typceller påverkas mindre av mindre föroreningar är diffusionsvaraktigheten för minoritetsbärare längre i n-typceller än i p-typceller. N-typceller har en högre omvandlingshastighet eftersom deras minoritetsbärare har en längre diffusionslängd. Av denna anledning investerar den relevanta industrin kraftigt i forskning inom detta område för att möjliggöra en mer ekonomiskt hållbar produktion av n-typceller.
