المواد وهيكل الخلية الشمسية

سيختلف بناء خلية شمسية معينة قليلاً اعتمادًا على التكنولوجيا المحددة المستخدمة لتصنيعها. يوجد في معظم الخلايا الشمسية مجال سطح خلفي من الألومنيوم ووصلة PN. عند تقاطع PN، توجد رقائق سيليكون بلورية من النوع p مشحونة بشكل إيجابي ورقائق سيليكون بلورية من النوع n مشحونة سالبًا.

أحد أكبر الاختلافات بين الخلايا الشمسية من النوع n والنوع p هو نوع رقائق السيليكون البلورية (c-Si) التي تشكل المنطقة السائبة وأيها تشكل منطقة الباعث الرقيقة. تعمل كلتا الرقاقتين معًا لإنشاء مجال كهربائي داخلي داخل الخلية الشمسية لتوليد الطاقة.

 

ما هي الألواح الشمسية من النوع N؟

مع لوحة شمسية من النوع n، يتم شحن منطقة c-si السائبة بشكل سلبي بفضل الرقاقة المطلية بالفوسفور. يتم شحن طبقة الباعث العلوية بشكل سلبي بفضل تطعيمها بالبورون.

بدأت الألواح الشمسية من النوع N تصبح أكثر شيوعًا لأنها توفر الميزة الرئيسية المتمثلة في عدم التعرض للتدهور الناجم عن الضوء كما تم اكتشاف الألواح الشمسية من النوع P. يمكن استخدام هذه الألواح الشمسية من النوع N في جميع أنواع البناء ولها عمر أطول. ومع ذلك، فهي تكلف أكثر من الألواح التقليدية من النوع P.

 

ما هي الألواح الشمسية من النوع P؟

تحتوي الألواح الشمسية من النوع P على منطقة c-si كبيرة الحجم مشحونة سالبًا نظرًا لأنها مخدرة بالبورون. طبقة الباعث العليا لها مشحونة بشكل إيجابي لأنها مخدرة بالفوسفور. تعد الألواح الشمسية من النوع P أكثر شيوعًا في السوق اليوم من الألواح الشمسية من النوع n.

ويُعتقد أن هذا يرجع إلى حقيقة أن الخلايا الشمسية من النوع p تصمد بشكل أفضل أمام الإشعاع، وقد تم استخدامها على نطاق أوسع في التطبيقات الفضائية، وخضعت لمزيد من الأبحاث مقارنة بالألواح من النوع n. ونظرًا لتوافرها على نطاق واسع، فإن اللوحات من النوع p عادةً ما تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة بالنسبة لمالك المنزل العادي.

 

النوع N مقابل. الألواح الشمسية من النوع P

بصرف النظر عن التغييرات الطفيفة في بنائها، أصبحت الألواح الشمسية من النوع n والنوع p خيارات شائعة لأصحاب المنازل في جميع أنحاء البلاد. من المهم فهم الاختلافات في أدائها ومتانتها وكفاءتها وفعاليتها من حيث التكلفة لمساعدتك على اتخاذ قرار مستنير بشأن أي منها مثالي لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك.

عندما يتعلق الأمر بالأداء والكفاءة، فإن الألواح الشمسية من النوع N تبرز قليلاً مقابل الألواح الشمسية من النوع p. تتمتع الألواح الشمسية من النوع N بمستوى كفاءة يبلغ 25.7% مقارنة بـ 23.6% من الألواح من النوع P. من العيوب المعروفة في اللوحة من النوع P هو تدهورها الناجم عن الضوء. 

يتم غمس الألواح من النوع P في البورون، والذي سيتفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء ويقلل من أداء اللوحة بنسبة تصل إلى 10% مع مرور الوقت. مع إنشاء الألواح من النوع P في البداية للاستخدام في الفضاء حيث يوجد نقص في الأكسجين، لم تكن هذه مشكلة في البداية. ومع ذلك، عند استخدام هذه الألواح للاستخدام السكني هنا على الأرض، يمكن أن تكون أقل فعالية قليلاً من الألواح من النوع N.

عند مقارنة العمر الإجمالي، تتمتع الألواح الشمسية من النوع N بعمر أطول من الألواح الشمسية من النوع P بسبب بنائها. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بالسعر، فإن النوع P يهيمن على إعدادات النوع N.

ويرجع ذلك ببساطة إلى حقيقة أن الألواح الشمسية من النوع p كانت موجودة منذ فترة أطول، وهناك المزيد من تكنولوجيا الإنتاج المتاحة لإنتاج هذه الألواح من النوع P بتكلفة أرخص من الألواح من النوع N.

 

إيجابيات وسلبيات الألواح الشمسية من النوع N والنوع P

إحدى أفضل الطرق للمساعدة في تحديد الألواح الشمسية المناسبة لك هي مقارنة الألواح من النوع N مع الألواح من النوع P جنبًا إلى جنب. سنقوم بتفصيل مزايا وعيوب كل نوع من اللوحات أدناه لمساعدتك في الحصول على صورة أوضح لكل منها.

 

 

ما هي الألواح الشمسية المناسبة لك؟

عندما تبدأ لأول مرة في اختيار مكونات نظام الطاقة الشمسية الجديد الخاص بك، فإنك تحتاج إلى تحديد ما إذا كانت الألواح الشمسية من النوع N أو النوع P هي الأفضل بالنسبة لك. عندما يتعلق الأمر بتحديد اللوحات من النوع P مقابل اللوحات من النوع N، ستحتاج إلى مراعاة عوامل مثل ميزانيتك واحتياجاتك من الطاقة ومساحة التثبيت المتاحة.

عند النظر إلى تكلفة التركيب البسيطة، فإن الألواح الشمسية من النوع N ستأتي بتكلفة أولية أعلى من الألواح من النوع P. عندما يتعلق الأمر باحتياجات الطاقة، ستكون الألواح الشمسية من النوع N قادرة على إنتاج المزيد من الطاقة نظرًا لمستوى كفاءتها الأعلى من الألواح الشمسية من النوع N.

سيكون لمقدار المساحة المتوفرة لديك لتثبيت اللوحات تأثير كبير على النوع الذي تختاره. إذا لم يكن لديك مساحة كبيرة ولكن لديك احتياجات طاقة عالية، فمن الأفضل أن تشتري لوحة على شكل حرف N والتي ستعمل بمستوى كفاءة أعلى.

ومع ذلك، إذا كان لديك مساحة أكبر متاحة للتثبيت وكنت مهتمًا أكثر بميزانيتك، فقد ترغب في استخدام اللوحات ذات النمط N التي تكون أقل كفاءة قليلاً ولكنها ميسورة التكلفة بالنسبة لمالك المنزل العادي.