P-typ Solceller eller N-typ Solceller: Vilken Teknik ska man Välja

Innehåll:

1. Grundläggande Skillnader mellan N-Typ och P-Typ Solceller
2. Fördelar och nackdelar med N-typ och P-typ solceller
3. N-typ Solceller JÄMFÖRT MED P-typ Solceller
4. Tillämpningar av N-typ Solceller och P-typ Solceller
5. N-Typ eller P-Typ Solpanel, Vilken Bör Vi Välja?

En standard kristallin kisel (c-Si) solcell är en kiselwafer som har dopats med olika kemikalier för att främja effektutgången. Den grundläggande skillnaden mellan P-typ och N-typ solceller är antalet elektroner. En P-typ cell dopar ofta sin kiselwafer med bor, vilket har en färre elektron än kisel (vilket gör cellen positivt laddad). En N-typ cell är dopad med fosfor, som innehåller en extra elektron än kisel (vilket gör cellen negativt laddad).

N-typ Solceller

N-typ solceller använder N-typ kiselwafers som deras råmaterial och tillverkas med hjälp av olika tekniker, inklusive 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) och så vidare. Den stora c-Si-regionen av en N-typ solpanel är negativt laddad på grund av fosfordopning av wafret. Dess topp emitterlager är negativt laddat på grund av borondopning.

P-typ Solceller

P-typ solceller använder P-typ kiselwafers som deras råmaterial och tillverkas främst med hjälp av traditionell Al-BSF (Aluminum Back Surface Field) teknik och PERC (Passivated Emitter Rear Contact) teknik. P-typ solpaneler har ett framstående bulk c-Si-område som är negativt laddat på grund av borondopning. Dess topp emitterlager är positivt laddat på grund av fosfordopning. PERC används mer allmänt på marknaden.

Sammanfattningsvis har N-typ celler följande fördelar och nackdelar, som beskrivs mer i detalj nedan.

Fördelar:

1. Inte känsliga för ljus-inducerad nedbrytning
2. Lång livslängd
3. Högre omvandlingseffektivitet än P-typ celler

Nackdelar:

1. Dyrare
2. Liten marknadsandel

För att kort sammanfatta har P-typ celler följande fördelar och nackdelar, som beskrivs mer i detalj nedan.

Fördelar:

1. Lägre kostnader
2. Bred tillgänglighet
3. Hög resistans mot strålning

Nackdelar:

1. Drabbas av ljus-inducerad nedbrytning (LID) defekt
2. Inte lika hållbara som N-typ solceller

(1) När det gäller bifacial-hastighet, har N-typ solceller en högre bifacial-hastighet än P-typ solceller. PERC (P-Typ) cellen har en bifacial-hastighet på 75%, medan TOPCon (N-Typ) har en bifacial-hastighet på 85% och HJT (N-Typ) har en bifacial-hastighet på ungefär 95%. Ju högre bifacial-hastighet, desto större kraftgenereringsvinst på baksidan av modulen, särskilt i PV-kraftstationer med hög ytereflektivitet.

(2) När det gäller temperaturkoefficient, har PERC-celler en av de lägsta med -0,37%/°C, TOPCon-celler har en av de högsta med -0,29%/°C och HJT-celler har en av de lägsta med -0,25%/°C. N-typ celler har en lägre temperaturkoefficient än P-typ celler, därför påverkas de mindre av höga temperaturer, vilket resulterar i bättre kraftgenereringsprestanda och lämplighet för platser med överlägsna bestrålningsförhållanden.

(3) När det gäller minskning är N-typ kiselbrickor fosfor-dopade och har mycket lågt borinnehåll, så ljusnedbrytningen (LID) som genereras av boron- och syrepar är i princip obefintlig. PERC-modulen uppvisar 2%-2,5% minskning det första året och 0,45%-0,55% minskning år för år, TOPCon-modulen uppvisar 1% minskning det första året och 0,40% minskning år för år, och HJT-modulen uppvisar 1% minskning det första året och 0,25% minskning år för år. Vid samma totala uteffekt är hela livscykeln kraftgenerering av en N-typ modul mer än den av en PERC-modul, och premiumutrymmet är större.

(4) När det gäller kraftgenereringseffektivitet, har N-typ celler ett längre oligomerliv än P-typ celler, vilket kan förbättra batteriets öppna kretsspänning avsevärt och leda till högre batteriomvandlingseffektivitet. Bor, som används i P-typ celler, presterar tillräckligt bra men har betydande nackdelar. Av en anledning orsakar det Ljus-Inducerad Nedbrytning (LID), vilket påverkar effektiviteten av solpaneler med ungefär 1,5% efter deras första dagar i solen. Denna LID-effekt är inte en bluff. Den beaktas i panelernas wattantal. Men det minskar effektiviteten och är en av anledningarna till att människor ofta är överoptimistiska om hur mycket el deras nya solsystem skulle producera. N-typ solpaneler kan nå effektivitetsnivåer på upp till 25,7 % jämfört med 23,6% av P-typ paneler. Hög omvandlingseffektivitet kan öka kraftgenerering per enhetsområde samtidigt som PV-kraftgenereringstillverkningskostnaderna sänks.

(5) När det gäller lågljuseffekt har N-typ batterier ett bättre spektralt svar under lågljusförhållanden, en längre effektiv arbetstid och kan generera elektricitet under lågbestrålningsintensitetstider som morgon och kväll, molniga och regniga dagar, med bättre ekonomi än P-typ batterier.

(6) När det gäller kostnad har priset på solceller nyligen sjunkit, med P-typ celler som kostar cirka 0,081 euro/W och N-typ celler som kostar cirka 0,088 euro/W. P-typ solceller har ett prisfördel jämfört med N-typ solceller. Detta beror på att P-typ solpaneler har funnits mycket längre, och det finns mer tillverkningsteknik tillgänglig för att skapa dessa P-typ solpaneler till en lägre kostnad än N-typ solpaneler.

(7) När det gäller total livslängd har n-typ solpaneler en längre livslängd än p-typ solpaneler på grund av deras konstruktion. N-typ Si (kisel) solcellmaterial har extremt lågt borinnehåll, och de ljusinducerade nedbrytningseffekterna orsakade av boron-syrepar kan i stor utsträckning förbises. Följaktligen har N-typ Si solceller en längre minoritetsbärartid jämfört med P-typ Si solceller. Dessa fördelar resulterar i att N-typ Si solceller har en längre livslängd och högre effektivitet.

(8) Även om den första solcellen som Bell Labs uppfann 1954 var av N-typ, blev P-typstrukturen mer dominerande på grund av efterfrågan på solteknik i rymden. P-typ celler visade sig vara mer resistenta mot rymdstrålning och nedbrytning.

Skapande av en solmodul från råmaterial till färdig produkt. Bild med tacksamhet från PVInsights.com.

Före 2016 var marknadsandelen för aluminium baksidesfält (BSF) cellteknik, som den första generationens PV-cellteknik, större än 90%. Från 2016 började PERC-celler att ta fart och hade fram till 2019 överträffat BSF-tekniken för att bli den andra generationens huvudsakliga PV-cellteknik, med en marknadsandel på upp till 65%.

PERC-celler är emitter och baksidespassiverande cellteknologi som använder passiveringsfilm för att passivera baksidan, vilket stärker den interna baksidesreflektionen av ljus i kiselbasen, minskar baksidens kompounderingstakt och ökar celleffektiviteten. För närvarande är PERC-batteritekniken mer mogen och kostnadseffektiv, men massproduktionseffektiviteten har nått 23,2%, vilket gradvis närmar sig den teoretiska gränseffektiviteten på omkring 24,5%. P-typ batterier, på grund av bor- och syrerikt ljusavklingningsfenomen som inte kan lösas helt, har begränsat utvecklingsutrymme för tillverkare.

Med den växande marknadsförfrågan på batteriomvandlingseffektivitet började fotovoltaiktillverkare skapa en högre omvandlingseffektivitetsgräns för nästa generation av batteriteknologi - N-typ högeffektiva batterier. N-typ batterier representeras av TOPCon, HJT, IBC med hög omvandlingseffektivitet, anti-degradering, låg temperaturkoefficient och hög dubbelsidig takt. Detta är fördelaktigt för att förbättra fotovoltaik kraftgenerering, sänka elproduktionskostnader, men på grund av höga investeringskostnader är det fortfarande i början av industrialisering.

Enligt Kinas fotovoltaiska industriassociation dominerades den nya produktionslinjen 2022 fortfarande av PERC-cells produktionslinjer. Men under andra halvåret släpptes en del av N-typ cellproduktionskapaciteten, och marknadsandelen för P-typ celler minskade till 87,5%, medan marknadsandelen för N-typ celler gradvis ökade till 9,1%. Eftersom fördelarna med N-typ celler blev mer allmänt erkända, blev de alltmer populära och användes av fler människor. Därför förväntades användningen av N-typ celler snart överträffa den av P-typ celler.

Enligt den internationella teknikvägen för fotovoltaik (ITRPV) kommer P-typ mono-c-Si att kontrollera ungefär 30% av marknaden fram till 2028, medan N-typ mono-c-Si kommer att klättra till cirka 28% från knappt 5% 2017. Detta motsvarar industrins önskan om ytterligare högeffektiva moduler, så solkunder kan förvänta sig att se fler N-typ design på marknaden.

Marknadsandelen för p-typ och n-typ solcell designs. Kredit: ITRPV

När du väljer komponenter till ditt nya solenergisystem måste du först avgöra om N-typ eller P-typ solpaneler är lämpliga för dig. När du väljer mellan P-typ och N-typ solpaneler, överväg din budget, energibehov och tillgängligt installationsutrymme.

När det gäller den enkla installationskostnaden kommer N-typ solpaneler att vara dyrare än P-typ paneler. När det kommer till energibehov kommer N-typ solpaneler att kunna producera mer energi än P-typ paneler på grund av deras högre effektivitetsnivå.

Mängden tillgängligt utrymme för att installera panelerna kommer att ha en stor inverkan på vilken typ du väljer. Om du inte har mycket utrymme men har stora energibehov bör du välja solpanelen av N-typ, som kommer att prestera på en högre effektivitetsnivå.

Om du har ett större installationsutrymme tillgängligt och är mer bekymrad över ditt pris kan du välja att gå med P-typ solpaneler, som är något mindre effektiva men billigare för den genomsnittliga husägaren.

Maysun Solar har specialiserat sig på att producera högkvalitativa fotovoltaiska moduler sedan 2008. Välj bland vårt brett sortiment av helt svarta, svarta ram, silver och glas-glas solpaneler som använder halvklippta, MBB, IBC och Shingled teknologier. Dessa paneler erbjuder överlägsen prestanda och snygga designs som smidigt smälter samman med alla byggnader. Maysun Solar har framgångsrikt etablerat kontor, lager och långsiktiga relationer med utmärkta installatörer i många länder! Vänligen kontakta oss för de senaste moduloffertarna eller några PV-relaterade förfrågningar. Vi ser fram emot att hjälpa dig.

Referens:

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

Du kanske också gillar: