P-typ Solární články nebo N-typ Solární články: Jakou technologii si vybrat?

Obsah:

1.Základní rozdíly mezi N-typem a P-typem solárních článků

2.Výhody a nevýhody N-typu a P-typu solárních článků

3.N-typ Solární články VS. P-typ Solární články

4.Aplikace N-typu Solární článků a P-typu Solární článků

5.N-typ nebo P-typ Solární panel, který si máme vybrat?

Standardní krystalický křemíkový (c-Si) solární článek je křemíkový wafer, který byl dopován různými chemikáliemi pro zvýšení výstupního výkonu. Základní rozdíl mezi P-typem a N-typem solárních článků je počet elektronů. P-typový článek obvykle dopuje svůj křemíkový wafer borem, který má o jeden elektron méně než křemík (čímž je článek kladně nabitý). N-typový článek je dopován fosforem, který obsahuje o jeden elektron více než křemík (čímž je článek záporně nabitý).

N-typové solární články

N-typové solární články využívají N-typové křemíkové wafery jako surovinu a vyrábějí se pomocí různých technik, včetně TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer), PERT/PERL (Passivated Emitter Rear Totally Diffused/Passivated Emitter Rear Locally Diffused), IBC (Interdigitated Back Contact) a dalších. Hlavní c-Si oblast N-typového solárního panelu je záporně nabitá díky dopování waferu fosforem. Jeho horní vysílací vrstva je záporně nabitá díky dopování borem.

P-typové solární články

P-typové solární články používají P-typové křemíkové wafery jako surovinu a většinou se vyrábějí pomocí tradiční technologie Al-BSF (Aluminum Back Surface Field) a technologie PERC (Passivated Emitter Rear Contact). P-typové solární panely mají výraznou hlavní c-Si oblast, která je záporně nabitá díky dopování borem. Jeho horní vysílací vrstva je kladně nabitá díky dopování fosforem. Na trhu je běžnější technologie PERC.

Celkově mají N-typové články následující výhody a nevýhody, které jsou níže popsány podrobněji.

Výhody：

1. Nejsou citlivé na světelnou degradaci.
2. Dlouhá životnost.
3. Vyšší konverzní účinnost než P-typové články.

Nevýhody：

1. Vyšší náklady.
2. Malý tržní podíl.

Stručně shrnuto, P-typové články mají následující výhody a nevýhody, které jsou níže popsány podrobněji.

Výhody：

1. Nižší náklady.
2. Široká dostupnost.
3. Vysoká odolnost vůči radiaci.

Nevýhody：

1. Trpí defektem způsobeným světelnou degradací (LID).
2. Nejsou tak odolné jako N-typové solární články.

(1) Pokud jde o oboustranný výkon, N-typové solární články mají vyšší oboustranný výkon než P-typové solární články. Článek PERC (P-Typ) má oboustranný výkon 75%, TOPCon (N-Typ) má oboustranný výkon 85% a HJT (N-Typ) má oboustranný výkon přibližně 95%. Čím vyšší je oboustranný výkon, tím větší je výrobní zisk na zadní straně modulu, zejména na fotovoltaických elektrárnách s vysokou odrazivostí povrchu.

(2) Pokud jde o teplotní koeficient, články PERC mají jedny z nejnižších hodnot -0,37%/°C, články TOPCon mají jedny z nejvyšších hodnot -0,29%/°C a články HJT mají jedny z nejnižších hodnot -0,25%/°C. N-typové články mají nižší teplotní koeficient než P-typové články, a proto jsou méně ovlivněny vysokými teplotami, což vede k lepšímu výrobnímu výkonu a vhodnosti pro místa s vynikajícími podmínkami ozáření.

(3) Pokud jde o zeslabení, N-typové křemíkové desky jsou dopovány fosforem a mají velmi nízký obsah boru, takže světelná degradace (LID) vytvořená páry boru a kyslíku je téměř neexistující. Modul PERC vykazuje zeslabení 2%-2,5% v prvním roce a 0,45%-0,55% zeslabení rok co rok, modul TOPCon vykazuje zeslabení 1% v prvním roce a 0,40% zeslabení rok co rok a modul HJT vykazuje zeslabení 1% v prvním roce a 0,25% zeslabení rok co rok. V případě stejného komplexního výstupního výkonu je celková produkce elektřiny z N-typového modulu větší než u modulu PERC, a prémiový prostor je větší.

(4) Pokud jde o účinnost výroby elektrické energie, N-typové články mají delší oligomerní život než P-typové články, což může významně zlepšit napětí otevřeného obvodu baterie a vést k vyšší účinnosti přeměny baterie. Bor, který se používá v P-typových článcích, funguje dostatečně dobře, ale má významné nevýhody. Jedním z důvodů je to, že způsobuje světelnou indukovanou degradaci (LID), která ovlivňuje účinnost solárních panelů o přibližně 1,5% po prvních několika dnech na slunci. Tento efekt LID není podvod. Je zahrnutý do výkonu panelů. Avšak snižuje účinnost a je jedním z důvodů, proč lidé často příliš nadějně očekávají, kolik elektrické energie by jejich nové solární systémy mohly vytvářet. N-typové solární panely mohou dosáhnout účinnosti až 25,7 %, ve srovnání s 23,6 % u P-typových panelů. Vysoká konverzní účinnost může zvýšit výrobu elektrické energie na jednotku plochy a snížit náklady na výrobu fotovoltaické elektřiny.

(5) Pokud jde o nízkosvětelný efekt, N-typové baterie mají lepší spektrální odezvu za nízkosvětelných podmínek, delší účinnou pracovní dobu a mohou vyrábět elektrickou energii za nízkosvětelných intenzitních období, jako jsou ráno a večer, zamračené a deštivé dny, s lepší ekonomikou než P-typové baterie.

(6) Pokud jde o náklady, cena solárních článků v poslední době klesla, s P-typovými články stojícími přibližně 0,081 euro/W a N-typovými články stojícími přibližně 0,088 euro/W. P-typové solární články mají cenovou výhodu před N-typovými solárními články. Je to proto, že P-typové solární panely existují již mnoho let a existuje více výrobní technologie k vytvoření těchto P-typových solárních panelů za nižší cenu než N-typové solární panely.

(7) Pokud srovnáváme celkovou životnost, n-typové solární panely mají delší životnost než p-typové solární panely díky jejich konstrukci. N-typové Si (křemíkové) solární článkové materiály mají extrémně nízký obsah boru a světelné degradační účinky způsobené páry boru a kyslíku lze většinou opomenout. V důsledku toho mají N-typové Si solární články delší minoritní nosičovou životnost ve srovnání s P-typovými Si solárními články. Tyto výhody vedou k tomu, že N-typové Si solární články mají delší životnost a vyšší účinnost.

(8) Ačkoli první solární článek vynalezl Bell Labs v roce 1954 byl N-typu, struktura P-typu se stala dominující díky poptávce po solárních technologiích ve vesmíru. P-typové články se ukázaly být odolnější vůči vesmírnému záření a degradaci.

Vytvoření solárního modulu od surového materiálu po hotový výrobek. Fotografie díky laskavosti PVInsights.com.

Před rokem 2016 byl podíl na trhu s technologií článků s hliníkovým zádovým polem (BSF) jako první generace technologie PV článků větší než 90%. V roce 2016 začaly PERC články nabývat na významu a do roku 19 předstihly technologii BSF a staly se druhou generací hlavní technologie PV článků s podílem na trhu až 65%.

PERC články jsou technologií článků emitter a zadní pasivace, která používá pasivační film k pasivaci zadní strany, posiluje vnitřní zadní odraz světla v křemíkové základně, snižuje sazbu zadní sloučeniny a zvyšuje účinnost článku. V současné době je technologie PERC baterií zralější a nákladově efektivnější, ale efektivita hromadné výroby dosáhla 23,2%, postupně se přibližuje teoretickému limitu efektivnosti kolem 24,5%, účinnost úzkého prostoru pro vzestupnou mobilitu a P-typové baterie kvůli boron-kyslíkovému fenoménu útlumu světla nemohou být zcela vyřešeny, výrobce bude čelit investici okrajového výnosu snižujícího se tempa vývoje P-typových baterií má velmi omezený prostor.

Vzhledem k rostoucí poptávce trhu po účinnosti konverze baterií začali fotovoltaickí výrobci vytvářet vyšší limit účinnosti konverze pro další generaci technologie baterií - N-typové vysoce účinné baterie. N-typové baterie na TOPCon, HJT, IBC jako reprezentanty vysoké účinnosti konverze, proti degradaci, nízký teplotní koeficient, dvojstranná sazba vysokých výhod, která je přínosná pro zlepšení fotovoltaického výkonu generace, snižování nákladů na elektřinu a snižování nákladů na elektřinu. Je to přínosné pro zvyšování fotovoltaického výkonu generace a snižování nákladů na generaci energie, a má širokou vývojovou slib, ale je stále v počátečních fázích industrializace kvůli vysokým investičním nákladům.

Podle Čínské asociace fotovoltaického průmyslu v roce 2022 stále dominovala výrobní linka PERC článků. Avšak ve druhé polovině roku byla uvolněna část výrobní kapacity článků typu N a podíl článků typu P na trhu se snížil na 87,5%, zatímco podíl článků typu N postupně stoupl na 9,1%. Jak se výhody článků typu N stávaly široce uznávanými, stávaly se stále oblíbenějšími a byly používány více lidmi. Proto se očekávalo, že aplikace článků typu N v blízké budoucnosti předstihnou články typu P.

Podle Mezinárodní technologické roadmapy pro fotovoltaiku (ITRPV) bude P-typový mono-c-Si kontrolovat zhruba 30% trhu do roku 2028, zatímco N-typový mono-c-Si vystoupí na asi 28% z sotva 5% v roce 2017. Toto odpovídá průmyslové touze po dalších vysoce účinných modulech, takže solární zákazníci mohou očekávat, že na trhu uvidí více návrhů typu N.

Podíl na trhu návrhů solárních článků typu p a typu n. Kredit: ITRPV

Při výběru komponent pro váš nový solární energetický systém musíte nejprve rozhodnout, zda jsou pro vás vhodné solární panely typu N nebo typu P. Při rozhodování mezi solárními panely typu P a typu N zvažte svůj rozpočet, energetické potřeby a dostupný prostor pro instalaci.

Pokud jde o prosté náklady na instalaci, solární panely typu N budou dražší než panely typu P. Pokud jde o energetické potřeby, solární panely typu N budou schopny vyrábět více energie než panely typu P díky své vyšší účinnosti.

Množství dostupného prostoru pro instalaci panelů bude mít významný vliv na typ, který vyberete. Pokud nemáte mnoho místa, ale máte velké energetické potřeby, měli byste si vybrat solární panel typu N, který bude fungovat s vyšší účinností.

Pokud máte k dispozici větší instalaci a jste více znepokojeni svou cenou, můžete se rozhodnout pro solární panely typu P, které jsou méně účinné, ale pro běžného majitele domu levnější.

Maysun Solar se od roku 2008 specializuje na výrobu kvalitních fotovoltaických modulů. Vyberte si z naší široké nabídky celočerných, černých rámových, stříbrných a skleněných solárních panelů, které využívají technologie half-cut, MBB, IBC a Shingled. Tyto panely nabízejí vynikající výkon a stylové designy, které se dokonale hodí k jakékoli budově. Maysun Solar úspěšně založil kanceláře, skladiště a dlouhodobé vztahy s vynikajícími instalatéry v mnoha zemích! Kontaktujte nás pro nejnovější nabídky modulů nebo jakékoli dotazy týkající se PV. Těšíme se na to, jak vám můžeme pomoci.

Reference:

N ͅ P Ҫ - OFWeek . (n.d.). https://solar.ofweek.com/2023-03/ART-260001-11000-30589962.html

Brakels, R. (2017). P-Type And N-Type Solar Cells’ Excellent Electron Adventure. Solar Quotes Blog. https://www.solarquotes.com.au/blog/p-type-and-n-type-solar-cells-excellent-electron-adventure/

Chint. (2023, July 20). N-Type VS. P-Type Solar Panels: Which one should you choose? CHINT. https://chintglobal.com/blog/n-type-vs-p-type-solar-panels/

N غ P ص - OFWeek . (n.d.). https://solar.ofweek.com/2023-03/ART-260006-11000-30589634.html

Pickerel, K. (2018, December 20). The difference between n-type and p-type solar cells. Solar Power World. https://www.solarpowerworldonline.com/2018/07/the-difference-between-n-type-and-p-type-solar-cells/

Renewables, G. (2021). Solar Cell Efficiency: N-type v. P-type. Greentech Renewables. https://www.greentechrenewables.com/article/solar-cell-efficiency-n-type-v-p-type

Shanghai Kinmachi New Material Technology Co. (n.d.). A Brief Overview of PV Cell Technology Iteration - From PERC to TOPCon. Zhihu column.

https://zhuanlan.zhihu.com/p/486612755

Akcome Classroom | The difference between P-type and N-type solar cells, do you know? Akcome News_Media Centre_Zhejiang Akcome New Energy Technology Co. (n.d.). https://www.akcome.com/news_list/589.html

Můžete také mít rádi: