مرحبًا يا من هناك! كمورد للخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي، غالبًا ما يتم سؤالي عن الاختلافات بين الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع p والنوع n. لذا، فكرت في كتابة هذه المدونة لتقسيمها لك بطريقة بسيطة وسهلة الفهم.
لنبدأ بمقدمة سريعة عن الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي. هذه الخلايا رائعة جدًا لأن جميع نقاط الاتصال الكهربائية موجودة في الجانب الخلفي للخلية. يتمتع هذا التصميم ببعض المزايا الرئيسية، مثل تقليل التظليل على السطح الأمامي، مما يمكن أن يعزز الكفاءة الإجمالية للوحة الشمسية. يمكنك التحقق من المزيد عنجميع الخلايا الشمسية الاتصال مرة أخرىوجميع خلايا الاتصال الخلفيةعلى موقعنا.
الآن، دعونا نتعمق في الاختلافات بين الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع p والنوع n.
1. مادة أشباه الموصلات الأساسية
يكمن الاختلاف الرئيسي بين الخلايا الشمسية من النوع p والنوع n في مادة أشباه الموصلات التي تستخدمها.
الخلايا الشمسية من النوع P مصنوعة من السيليكون المضاف إليه عناصر مثل البورون. عند إضافة البورون إلى السيليكون، فإنه يخلق "ثقوب" في شبكة السيليكون. تعمل هذه الثقوب بمثابة حاملات الأغلبية للشحنة الكهربائية. بعبارات بسيطة، إنها مثل المساحات الصغيرة التي يمكن للإلكترونات أن تنتقل إليها.
ومن ناحية أخرى، فإن الخلايا الشمسية من النوع n مصنوعة من السيليكون المطعم بعناصر مثل الفوسفور. يحتوي الفوسفور على إلكترون إضافي مقارنة بالسيليكون. لذلك، عندما تتم إضافتها إلى شبكة السيليكون، تصبح هذه الإلكترونات الإضافية هي الحامل الأكبر للشحنة الكهربائية.
2. الكفاءة
تعتبر الكفاءة أمرًا مهمًا عندما يتعلق الأمر بالخلايا الشمسية. وهنا، تتمتع الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع n بميزة على الخلايا الشمسية من النوع p.
يحتوي السيليكون من النوع N على خصائص إلكترونية أفضل. تكون الإلكترونات الإضافية في السيليكون من النوع n أكثر قدرة على الحركة من الفجوات الموجودة في السيليكون من النوع p. وهذا يعني أن الإلكترونات يمكنها التحرك بحرية أكبر عبر المادة، مما يقلل من فرص إعادة التركيب. تتم إعادة التركيب عندما يملأ الإلكترون فجوة، وهذه العملية تقلل من عدد حاملات الشحنة المتاحة لتوليد الكهرباء.
ونتيجة لذلك، يمكن للخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع n تحويل نسبة أعلى من ضوء الشمس إلى كهرباء. في الواقع، بعض من أحدث نوع نالخلايا الشمسية المتداخلة ذات الاتصال الخلفيلقد حققوا مستويات كفاءة عالية جدًا في المختبر.
3. الضوء - التدهور المستحث
يعد التحلل الناجم عن الضوء (LID) عاملاً مهمًا آخر يجب أخذه في الاعتبار.
الخلايا الشمسية من النوع P أكثر عرضة لـ LID. عندما يتعرض السيليكون من النوع p لأشعة الشمس، يحدث تفاعل كيميائي يمكن أن يقلل من كفاءة الخلية بمرور الوقت. ويرجع ذلك أساسًا إلى وجود شوائب البورون والأكسجين في السيليكون من النوع p.
ومع ذلك، فإن الخلايا الشمسية من النوع N أكثر مقاومة لـ LID. نظرًا لأنها لا تحتوي على نفس تركيبة البورون والأكسجين الموجودة في الخلايا من النوع p، فإن التحلل الناجم عن ضوء الشمس يكون ضئيلًا. وهذا يعني أن الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع n يمكنها الحفاظ على أدائها على مدى فترة أطول، مما يوفر مصدرًا أكثر استقرارًا وموثوقية للكهرباء.
4. التكلفة
التكلفة هي دائما الاعتبار في صناعة الطاقة الشمسية.
لقد كانت الخلايا الشمسية من النوع P موجودة منذ فترة أطول، وعملية التصنيع راسخة. وقد أدى ذلك إلى انخفاض تكاليف إنتاج الخلايا من النوع p. المواد الخام للسيليكون من النوع p، مثل البورون، هي أيضًا غير مكلفة نسبيًا.
من ناحية أخرى، يعد إنتاج الخلايا الشمسية من النوع N أكثر تكلفة قليلاً. تعد عملية تصنيع السيليكون من النوع n أكثر تعقيدًا، ويمكن أن تكون المواد الخام، مثل الفوسفور، أكثر تكلفة. ومع ذلك، مع تزايد الطلب على الخلايا الشمسية الأكثر كفاءة وتحسن التكنولوجيا، تنخفض تكلفة الخلايا من النوع n تدريجيًا.
5. معامل درجة الحرارة
يخبرنا معامل درجة الحرارة كيف تتغير كفاءة الخلية الشمسية مع درجة الحرارة.
عادةً ما يكون للخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع P معامل درجة حرارة أعلى. وهذا يعني أنه مع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض كفاءة الخلايا من النوع p بشكل ملحوظ مقارنة بالخلايا من النوع n.
تحتوي الخلايا من النوع N على معامل درجة حرارة أقل. لذلك، حتى في المناخات الحارة، يمكن للخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع n الحفاظ على مستوى عالٍ نسبيًا من الكفاءة. وهذا يجعلها خيارًا أفضل للمناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة.
6. ملاءمة التطبيق
تؤثر الاختلافات بين الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع p والنوع n أيضًا على مدى ملاءمتها للتطبيقات المختلفة.
تعتبر الخلايا من النوع P خيارًا جيدًا للمشاريع الحساسة من حيث التكلفة حيث لا تمثل الكفاءة الأولية العالية الأولوية القصوى. على سبيل المثال، في مزارع الطاقة الشمسية واسعة النطاق حيث يكون الهدف الرئيسي هو توليد كمية كبيرة من الكهرباء بتكلفة منخفضة، يمكن أن تكون الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع p خيارًا عمليًا.
تعتبر الخلايا من النوع N مثالية للتطبيقات التي تكون فيها الكفاءة العالية والأداء طويل المدى أمرًا بالغ الأهمية. إنها رائعة لتركيبات الطاقة الشمسية السكنية، حيث تكون المساحة محدودة غالبًا، ويرغب أصحاب المنازل في زيادة كمية الكهرباء التي يمكنهم توليدها إلى أقصى حد. كما أنها مناسبة للأنظمة خارج الشبكة، حيث تعد الموثوقية أمرًا أساسيًا.
7. اتجاهات السوق
سوق الخلايا الشمسية يتطور باستمرار.
في الماضي، هيمنت الخلايا الشمسية من النوع p على السوق بسبب انخفاض تكلفتها. ومع ذلك، مع زيادة الطلب على الطاقة الشمسية الأكثر كفاءة وموثوقية، فإن الحصة السوقية للخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع n آخذة في النمو. يستثمر المزيد والمزيد من الشركات المصنعة في تقنية النوع n، ويمكننا أن نتوقع رؤية مجموعة واسعة من منتجات النوع n في المستقبل.
في الختام، فإن كلا من الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي من النوع p والنوع n لها مزاياها وعيوبها. تعد الخلايا من النوع P أكثر فعالية من حيث التكلفة، بينما توفر الخلايا من النوع n كفاءة أعلى واستقرارًا أفضل وأداء أفضل في ظروف درجات الحرارة المرتفعة.
إذا كنت في سوق الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي، فمن المهم مراعاة احتياجاتك المحددة وميزانيتك والظروف البيئية حيث سيتم تركيب الخلايا. سواء كنت تبحث عن حل فعال من حيث التكلفة أو عن أعلى كفاءة ممكنة، فلدينا كل ما تحتاجه.
إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن الخلايا الشمسية ذات الاتصال الخلفي أو ترغب في مناقشة عملية شراء محتملة، فلا تتردد في التواصل معنا. يسعدنا دائمًا إجراء محادثة ومساعدتك في العثور على أفضل حل للخلايا الشمسية لمشروعك.
مراجع
- غرين، ماساتشوستس، إيمري، ك.، هيشيكاوا، واي.، وارتا، دبليو، ودنلوب، إد (2014). جداول كفاءة الخلايا الشمسية (الإصدار 42). التقدم في الخلايا الكهروضوئية: الأبحاث والتطبيقات، 22(1)، 1 - 9.
- سيفارام، ف.، وكالديكوت، ب. (2016). مستقبل الطاقة الشمسية. ماكينزي وشركاه.
