M10 MBB, полуэлементы TopCon 108 N-типа, 420–435 Вт, солнечный модуль с черной рамкой

Солнечная энергия — это возобновляемый источник энергии, который можно использовать для выработки электроэнергии с помощью фотоэлектрических (PV) элементов.Фотоэлектрические элементы обычно изготавливаются из кремния, полупроводника.Кремний легируют примесями для создания двух типов полупроводниковых материалов: n-типа и p-типа.Эти два типа материалов имеют разные электрические свойства, что делает их пригодными для различных целей в производстве солнечной энергии.

В фотоэлектрических элементах n-типа кремний легирован примесями, такими как фосфор, которые отдают материалу лишние электроны.Эти электроны способны свободно перемещаться внутри материала, создавая отрицательный заряд.Когда световая энергия Солнца падает на фотоэлектрический элемент, она поглощается атомами кремния, создавая электрон-дырочные пары.Эти пары разделяются электрическим полем внутри фотоэлектрического элемента, которое толкает электроны к слою n-типа.

В фотоэлектрических элементах p-типа кремний легирован примесями, такими как бор, которые лишают материал электронов.Это создает положительные заряды или дыры, которые могут перемещаться вокруг материала.Когда световая энергия падает на фотоэлемент, она создает пары электрон-дырка, но на этот раз электрическое поле подталкивает дырки к слою p-типа.

Разница между фотоэлектрическими элементами n-типа и p-типа заключается в том, как два типа носителей заряда (электроны и дырки) движутся внутри элемента.В фотоэлектрических ячейках n-типа фотогенерированные электроны перетекают в слой n-типа и собираются металлическими контактами на задней стороне ячейки.Вместо этого образовавшиеся дырки продвигаются к слою p-типа и текут к металлическим контактам на передней части элемента.Обратное верно для фотоэлектрических элементов p-типа, где электроны текут к металлическим контактам на передней части элемента, а дырки - к задней части.

Одним из основных преимуществ фотоэлектрических элементов n-типа является их более высокий КПД по сравнению с элементами p-типа.Из-за избытка электронов в материалах n-типа при поглощении световой энергии легче образовывать электронно-дырочные пары.Это позволяет генерировать больший ток внутри батареи, что приводит к более высокой выходной мощности.Кроме того, фотоэлектрические элементы n-типа менее склонны к деградации из-за примесей, что приводит к увеличению срока службы и более надежному производству энергии.

С другой стороны, фотоэлектрические элементы P-типа обычно выбирают из-за их более низкой стоимости материала.Например, кремний, легированный бором, дешевле кремния, легированного фосфором.Это делает фотоэлектрические элементы p-типа более экономичным вариантом для крупномасштабного производства солнечной энергии, требующего большого количества материалов.

Таким образом, фотоэлектрические элементы n-типа и p-типа имеют разные электрические свойства, что делает их подходящими для различных применений в производстве солнечной энергии.В то время как ячейки n-типа более эффективны и надежны, ячейки p-типа, как правило, более экономичны.Выбор этих двух солнечных элементов зависит от конкретных потребностей применения, включая желаемую эффективность и доступный бюджет.