بحث درباره سلول خورشیدی سیلیکون کریستالی نوع N و نوع P

- Mar 14, 2019-


N type HJT or HIT solar cell

 

بحث در صنعت PV خورشیدی که در آن فن آوری سیلیکون بلوری (c-Si) غالب است، طولانی مدت بوده است: Monocrystalline، که از طریق روش Czochralski رشد می کند یا چند کریستالی، که از طریق انجماد هدایت شده تولید می شود. به تازگی، به طور سنتی هزینه مونو در مقایسه با $ / W نصب شده به چند، قابل مقایسه است، منجر به رشد قابل توجهی در سهم بازار مونو در سال 2016 است. اکنون جالب توجه است برای بررسی نقاط قوت و ضعف مختلف انواع مختلف مونو سی- فناوری سی

 

سلول های مونو سی سی می توانند به طور گسترده ای به دو دسته تقسیم شوند: نوع p و n نوع. سلولهای P-type با اتم هایی که دارای یک الکترون کمتر از سیلیکن هستند، مانند بور، به دست می آیند و موجب افزایش بار مثبت (p) می شوند. از سوی دیگر، سلولهای N-type با اتم هایی که دارای یک الکترون دیگر از سیلیکون هستند، منفی هستند (n). در حالیکه سلولهای n-type با پتانسیل کارآیی بیشتری نسبت به سلولهای p-type ارائه می دهند، هزینه های بالاتری دارند (Lai، Lee، Lin، Chuang، Li، & Wang، 2016).


مسئله اصلی با تولید کنندگان سلول در هنگام فروش سلول های P-type c-Si، تخریب ناشی از نور (LID) است. LID پدیده ای است که منجر به تخریب طول عمر حامل سلول های سیلیکونی منیزیم p-type در هنگام قرار گرفتن در معرض نور می شود. طول عمر حامل اقلیت توسط نور به عنوان حامل های بیش از حد به سلول (Walter، Pernau، & Schmidt، 2016) تزریق می شود. طول عمر حامل اقلیت یک سلول، که به عنوان میانگین زمانی که یک حامل می تواند در یک حالت تحریک شده پس از تولید الکترونی سوراخ قبل از ترکیب، صرف نظر از کارایی سلول تعیین می شود. سلول هایی که طول عمر حامل کمتری دارند، معمولا کمتر از سلول های با عمر طولانی کارایی کمتری دارند.

 

مواد n-type برای فرایند تولید سلول های خورشیدی نیاز به قدم بعدی در مقایسه با سلول های خورشیدی ساخته شده بر روی زیربخش های p-type دارند. در حقیقت، زیربادهای p-type برخی از مزایای استفاده از پردازش سلولهای خورشیدی مانند راحتی فتوسیدر شدن را دارند که به بهبود کارایی سلولها، مخصوصا برای ویفرهای mc-Si کمک می کند. تشکیل امیتر در مورد زیره های n-type باید از طریق فرآیند انتشار بور انجام شود، که نیاز به دمای بالاتر نسبت به انتشار فسفر برای سلول های p-type دارد، که باعث می شود پروسه ساخت سلول پیچیده تر شود. علاوه بر این، فرآیند دو مرحله جداگانه انتشار (emmitter و BSF) حتی پیچیده تر و پر هزینه تر می شود. در طول فرآیند انتشار بور، مسئله مهم دیگر تشکیل لایه غنی غنی (BRL) است که برای هدف گتینگ مناسب است، اما طول عمر حامل را به صورت فله ای کاهش می دهد. به تازگی، یک روش بسیار موثر برداشتن BRL بدون تزریق ناخالصیهای گتریت توسعه یافته است.

 

تعدادی از سلول های خورشیدی با راندمان بالاتر وجود دارد که قبلا با استفاده از زیر ساخت های n-type اجرا شده اند. شکل 1 این ساختارهای سلول خورشیدی را به طور خلاصه بر روی زیربخشهای n-type نشان می دهد. ساختار سلولی که بر روی زیربخشهای n-type طراحی شده است، به طور مختصر در بخش های قبل مورد بحث قرار می گیرد. این ساختارهای سلولی را می توان با توجه به تکنیک های مورد استفاده برای پردازش سلول دسته بندی کرد و به شرح زیر توصیف می شود: (1) میدان سطح جلو (FSF) Al-emitter-cells (n + np + cells) می تواند مخاطبین را در جلو یا در عقب و به طور معمول فسفر diffifted FSF؛ (2) سطوح پشتی (BSF) سلولهای emitter جلو (p + nn + سلول) همچنین می توانند مخاطبین یا در جلو و عقب داشته باشند و معمولا فرستنده های doped با بور با فسفر doped BSF؛ (3) سلول های القای ايمپلنت منتقل شده توسط يون، امتداد را با فرآيند کاشت يون تشکيل می دهند و می توانند برای هر دو طرح تماسي جلو و عقب در ساختار n + np + و p + nn + استفاده شوند؛ (4) همبستگی با ساختار سلولی نازک لایه (HIT) ذاتی.

 

N type substrate solar cell structure chart

شکل 1: ساختار سلول خورشیدی Substrate N نوع