Типы солнечных батарей: солнечный элемент p-типа и n-типа
Средний покупатель солнечных батарей, скорее всего, не обращает внимания на то, изготовлены ли солнечные батареи с использованием солнечных элементов p-типа или n-типа. Но если кому-то интересно, что означают эти буквы и как они могут повлиять на покупку солнечных батарей в будущем, вот краткий курс по науке, лежащей в основе солнечных батарей.
Во-первых, обычный кристаллический кремний (c-Si) - это кремниевая пластина, легированная различными химическими веществами для стимулирования производства энергии. Основное различие между солнечными элементами p-типа и n-типа заключается в количестве электронов. В ячейке p-типа кремниевая пластина обычно легируется бором, который имеет на один электрон меньше, чем кремний (что делает ячейку положительно заряженной). Ячейка n-типа легирована фосфором, который имеет на один электрон больше, чем кремний (что делает ячейку отрицательно заряженной).
（Доля рынка солнечных элементов p-типа и n-типа）
Хотя первый солнечный элемент, изобретенный Bell Labs в 1954 году, был n-типа, структура p-типа стала более доминирующей из-за спроса на солнечные технологии в космосе. Элементы р-типа оказались более устойчивыми к космической радиации и деградации. Поскольку так много исследований было направлено на космические солнечные технологии, вполне естественно, что доминирование элементов p-типа перешло на рынок бытовых солнечных батарей.
Однако все больше производителей солнечных батарей переходят на структуры n-типа из-за их дополнительных преимуществ. Например, поскольку в ячейках n-типа вместо бора используется фосфор, они не подвержены дефектам бор-кислород, которые вызывают снижение эффективности и чистоты в структурах p-типа. В свою очередь, ячейки n-типа более эффективны и не подвержены светоиндуцированной деградации (LID).
Согласно прогнозу Международной технологической дорожной карты для фотовольтаики (ITRPV), доля рынка p-типа монокристаллов будет составлять около 30% до 2028 года, в то время как доля n-типа монокристаллов увеличится примерно до 28% с едва 5% в 2017 году. Это коррелирует с отраслевым спросом на более высокоэффективные модули, поэтому покупатели солнечной энергии могут ожидать появления большего количества моделей n-типа.