quelle est la différence entre les cellules solaires de type P et de type N

Tout d'abord, la base du principe de fonctionnement des cellules solaires est l'effet photovoltaïque de la jonction PN semi-conductrice. L'effet dit photovoltaïque est un effet dans lequel une force électromotrice et un courant sont générés lorsque l'objet est éclairé, l'état de la répartition de la charge dans l'objet change. Lorsque la lumière du soleil ou une autre lumière frappe la jonction PN du semi-conducteur, une tension apparaît des deux côtés de la jonction PN, appelée tension photogénérée.

Silicium de type P et silicium de type N

Lorsque de l'énergie est ajoutée au silicium pur (par exemple sous forme de chaleur), plusieurs électrons se détachent de leurs liaisons covalentes et quittent l'atome. Chaque fois qu'un électron part, un trou est laissé derrière lui. Ces électrons se promèneraient alors autour du réseau, à la recherche d'un autre trou pour s'installer. Ces électrons sont appelés porteurs libres et peuvent transporter du courant électrique. Le mélange de silicium pur avec des atomes de phosphore nécessite très peu d'énergie pour échapper à un certain électron "en excès" de l'atome de phosphore (les cinq électrons les plus externes). Lorsqu'il est dopé avec des atomes de phosphore, le silicium résultant Connu sous le nom de type N ("n" signifie chargé négativement), seule une partie de la cellule solaire est de type N.

Une autre partie du silicium est dopée au bore, et la couche d'électrons la plus externe du bore n'a que trois électrons au lieu de quatre, de sorte que du silicium de type P peut être obtenu. Il n'y a pas d'électrons libres dans le silicium de type p.

Cellule solaire de type P et cellule solaire de type N

L'élément bore est diffusé sur le matériau semi-conducteur de type p pour former une cellule solaire avec une structure de type n/p, qui est une tranche de silicium de type p ;

Du phosphore est injecté dans le matériau semi-conducteur de type N pour former une cellule solaire avec une structure de type p/n, qui est une plaquette de silicium de type N ;

À l'heure actuelle, le produit principal de l'industrie photovoltaïque est les tranches de silicium de type P. Les tranches de silicium de type P ont un procédé de fabrication simple et un faible coût. Les tranches de silicium de type N ont généralement une durée de vie des porteurs minoritaires plus longue et une efficacité cellulaire plus élevée, mais le processus est plus compliqué. Les tranches de silicium de type N sont dopées avec des éléments phosphorés, le phosphore et le silicium ont une mauvaise compatibilité et la répartition du phosphore est inégale lors de la traction de la tige. Les tranches de silicium de type P sont dopées avec des éléments de bore, et les coefficients de ségrégation du bore et du silicium sont équivalents, et l'uniformité de la dispersion est facile à contrôler.

Le haut rendement des cellules au silicium est actuellement l'objectif de l'industrie photovoltaïque, car on pense que l'amélioration du rendement signifie plus de compétitivité. Cependant, le rendement le plus élevé des modules photovoltaïques de type P a son goulot d'étranglement inhérent. Lorsque les modules photovoltaïques de type N obtiennent un rendement élevé, la difficulté du processus est augmentée et le coût est également augmenté. L'environnement d'application des cellules photovoltaïques est très difficile, leur stabilité à long terme deviendra donc un facteur clé à prendre en compte à l'avenir. Par conséquent, la future industrie et les applications photovoltaïques devraient rechercher un équilibre entre les trois aspects efficacité-coût-fiabilité à long terme.