Inhalt：
1. Grundlegende Unterschiede zwischen N-Typ und P-Typ Solarzellen
2. Die Vor- und Nachteile von N-Typ und P-Typ Solarzellen
3. N-Typ VS. P-Typ-Solarzellen
4 Anwendungen für N-Typ und P-Typ Solarzellen
5.Welches Solarmodul wir verwenden sollten: N-Typ oder P-Typ?
Grundlegende Unterschiede zwischen N-Typ- und P-Typ-Solarzellen
Eine herkömmliche Solarzelle aus kristallinem Silizium (c-Si) ist ein Siliziumwafer, der chemisch dotiert wurde, um die Leistung zu erhöhen. Der Hauptunterschied zwischen P-Typ- und N-Typ-Solarzellen liegt in der Menge der Elektronen. Eine P-Typ-Zelle ist häufig mit Bor dotiert, das ein Elektron weniger hat als Silizium und die Zelle daher positiv lädt. Eine N-Typ-Zelle ist mit Phosphor dotiert, der ein Elektron mehr hat als Silizium und die Zelle daher negativ lädt.
Was sind N-Typ und P-Typ Solarzellen?
N-Typ-Solarzellen
N-Typ-Solarzellen werden aus N-Typ-Siliziumwafern mit Hilfe verschiedener Techniken wie 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) usw. hergestellt. Aufgrund der Phosphordotierung des Wafers ist die c-si-Fläche eines N-Typ-Solarmoduls negativ geladen. Aufgrund der Bor-Dotierung ist die oberste Emitterschicht negativ geladen.
P-Typ-Solarzellen
P-Typ-Solarzellen werden aus P-Typ-Siliziumwafern hergestellt und werden in der Regel mit der klassischen Al-BSF- (Aluminum Back Surface Field) und PERC-Technologie (Passivated Emitter Rear Contact) gefertigt. Aufgrund der Bor-Dotierung weisen P-Typ-Solarzellen einen auffallend großen c-si-Bereich auf, der negativ geladen ist. Aufgrund der Phosphordotierung ist die obere Emitterschicht positiv geladen. Auf dem Markt wird häufiger PERC verwendet.
Die Vor- und Nachteile von N-Typ-Solarzellen
Insgesamt bieten N-Typ-Zellen die folgenden Vor- und Nachteile, die im Folgenden näher erläutert werden.
Vorteile：
1. Keine Gefahr der Verschlechterung durch Licht
2. Längere Lebenserwartung
3. Effizientere Umwandlung als P-Typ-Zellen
Nachteile：
1.Teurer
2.Begrenzter Marktanteil
Die Vor- und Nachteile von P-Typ-Solarzellen
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass P-Typ-Zellen die folgenden Vor- und Nachteile haben, die im Folgenden ausführlicher erläutert werden.
Vorteile：
1.Geringere Kosten
2. Leichte Zugänglichkeit
3. Extreme Strahlungsbeständigkeit
Nachteile：
1. Beeinträchtigung durch lichtinduzierte Degradation (LID)
2. Nicht so langlebig wie N-Typ Solarzellen
N-Typ VS. P-Typ Solarzellen
(1) N-Typ-Solarzellen haben eine größere Bifacial-Rate als P-Typ-Solarzellen in Bezug auf die Bifacial-Rate. Die PERC-Zelle (P-Typ) hat eine Bifazialrate von 75 %, die TOPCon-Zelle (N-Typ) hat eine Bifazialrate von 85 % und die HJT-Zelle (N-Typ) hat eine Bifazialrate von 95 %. Je höher die bifaziale Rate ist, desto größer ist der Stromerzeugungsgewinn auf der Rückseite des Moduls, insbesondere in PV-Kraftwerken mit hohem Oberflächenreflexionsgrad.
(2) PERC-Zellen haben mit -0,37%/°C einen der niedrigsten Temperaturkoeffizienten, TOPCon-Zellen mit -0,29%/°C einen der höchsten und HJT-Zellen mit -0,24%/°C einen der niedrigsten. Da N-Typ-Zellen einen niedrigeren Temperaturkoeffizienten haben als P-Typ-Zellen, werden sie von hohen Temperaturen weniger beeinträchtigt, was zu einer verbesserten Stromerzeugungsleistung führt und sich für Standorte mit besseren Einstrahlungsbedingungen eignet.
(3) Was die Dämpfung anbelangt, so sind N-Typ-Siliziumwafer phosphordotiert und enthalten nur sehr wenig Bor, so dass eine durch Bor- und Sauerstoffpaare verursachte Lichtdegradation (LID) praktisch nicht vorhanden ist. Das PERC-Modul hat eine Dämpfung im ersten Jahr von 2 % bis 2,5 % und eine Dämpfung im zweiten Jahr von 0,45 % bis 0,55 %, das TOPCon-Modul hat eine Dämpfung im ersten Jahr von 1 % und eine Dämpfung im zweiten Jahr von 0,40 %, und das HJT-Modul hat eine Dämpfung im ersten Jahr von 1 % und eine Dämpfung im zweiten Jahr von 0,25 %. Die Stromerzeugung eines N-Typ-Moduls über den gesamten Lebenszyklus ist bei gleicher Gesamtausgangsleistung größer als die eines PERC-Moduls, und der Prämienraum ist größer.
(4) N-Typ-Zellen haben eine längere Oligomer-Lebensdauer als P-Typ-Zellen in Bezug auf die Stromerzeugungseffizienz, was die Leerlaufspannung der Batterie erheblich verbessern und zu einer höheren Batterieumwandlungseffizienz führen kann. Bor, das in P-Typ-Zellen verwendet wird, funktioniert zwar gut, hat aber erhebliche Nachteile. Zum einen verursacht es eine lichtinduzierte Degradation (LID), die den Wirkungsgrad von Solarzellen nach den ersten Tagen in der Sonne um etwa 1,5 % verringert. Dieser LID-Effekt ist keine Fälschung. Er ist in der Wattzahl der Module berücksichtigt. Er beeinträchtigt jedoch den Wirkungsgrad und ist einer der Gründe, warum die Menschen häufig zu optimistisch sind, was die Stromerzeugung ihrer neuen Solaranlagen angeht. N-Typ-Solarmodule können einen Wirkungsgrad von bis zu 25,7 % erreichen, verglichen mit 23,6 % bei P-Typ-Modulen. Ein hoher Umwandlungswirkungsgrad kann die Stromerzeugung pro Flächeneinheit erhöhen und gleichzeitig die Herstellungskosten für die PV-Stromerzeugung senken.
(5)Was den Schwachlichteffekt angeht, so haben N-Typ-Batterien eine bessere spektrale Reaktion, eine längere effektive Betriebszeit und können Strom in Zeiten mit geringer Strahlungsintensität, wie morgens und abends, an bewölkten und regnerischen Tagen, mit größerer Wirtschaftlichkeit als P-Typ-Batterien erzeugen.
(6) Die Preise für Solarzellen sind in letzter Zeit gesunken, wobei P-Typ-Zellen etwa 0,081 Euro/W und N-Typ-Zellen etwa 0,088 Euro/W kosten. P-Typ-Solarzellen sind preiswerter als N-Typ-Solarzellen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es P-Typ-Solarzellen schon viel länger gibt und mehr Fertigungstechnologien zur Verfügung stehen, um P-Typ-Solarzellen zu niedrigeren Kosten als N-Typ-Solarzellen herzustellen.
(7) Aufgrund ihrer Konstruktion haben n-Typ-Solarmodule eine längere Gesamtlebensdauer als p-Typ-Solarmodule. Da N-Typ-Si (Silizium)-Solarzellenmaterialien sehr wenig Bor enthalten, können die lichtbedingten Verschlechterungseffekte, die durch Borsauerstoffpaare verursacht werden, vollständig ignoriert werden. Infolgedessen haben N-Typ-Si-Solarzellen eine längere Minoritätsträger-Lebensdauer als P-Typ-Si-Solarzellen. Aufgrund dieser Vorteile haben N-Typ-Si-Solarzellen eine längere Lebensdauer und einen höheren Wirkungsgrad.
(8) Obwohl Bell Labs 1954 die erste N-Typ-Solarzelle erfand, setzte sich die P-Typ-Struktur aufgrund der Nachfrage nach Solartechnologie im Weltraum durch. Es hat sich gezeigt, dass P-Typ-Zellen im Weltraum widerstandsfähiger gegen Strahlung und Beschädigung sind.
Herstellung eines Solarmoduls vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt.
Bild mit freundlicher Genehmigung von PVInsights.com
Anwendungen für N-Typ und P-Typ Solarzellen
Vor 2016 hatte die Aluminium-Back-Site-Field (BSF)-Zellentechnologie als erste Generation der PV-Zellentechnologie einen Marktanteil von mehr als 90 %. PERC-Zellen begannen 2016 an Bedeutung zu gewinnen und hatten bis 19 die BSF-Technologie überholt, um mit einem Marktanteil von bis zu 65 % die zweite Generation der gängigen PV-Zelltechnologie zu werden.
Bei PERC-Zellen handelt es sich um eine Emitter- und Rückseiten-Passivierungszellentechnologie, bei der eine Passivierungsschicht zur Passivierung der Rückseite verwendet wird, wodurch die interne Rückreflexion des Lichts in der Siliziumbasis verbessert, die Rückseiten-Verbindungsrate verringert und der Wirkungsgrad der Zelle erhöht wird. Derzeit ist die PERC-Batterietechnologie ausgereifter und kostengünstiger, aber der Wirkungsgrad der Massenproduktion hat 23,2 % erreicht und nähert sich damit dem theoretischen Grenzwirkungsgrad von 24,5 % oder so, und P-Typ-Batterien können aufgrund des Phänomens der borsauerstoffreichen Lichtabschwächung nicht vollständig gelöst werden, so dass der Hersteller mit der Investition des Grenznutzens der abnehmenden Rate der Wirkung konfrontiert wird.
Da die Marktnachfrage nach Batterieumwandlungseffizienz steigt, begannen die Solarhersteller, die nächste Generation der Batterietechnologie - N-Typ-Hochleistungsbatterien - mit einer höheren Umwandlungseffizienzgrenze zu entwickeln. N-Typ-Batterien zu TOPCon, HJT und IBC als Vertreter der hocheffizienten Umwandlung, Anti-Degradation, niedrigen Temperaturkoeffizienten und doppelseitige Rate von hohen Vorteilen, die zur Verbesserung der Photovoltaik-Stromerzeugung Gewinn, Senkung der Stromkosten, und die Senkung der Stromkosten ist förderlich. Es ist vorteilhaft für die Steigerung des PV-Stromerzeugungsgewinns und die Senkung der Stromerzeugungskosten und hat ein enormes Entwicklungspotenzial, befindet sich aber aufgrund der hohen Investitionskosten noch in der Frühphase der Industrialisierung.
Nach Angaben der China Photovoltaic Industry Association werden die Produktionslinien für PERC-Zellen auch im Jahr 2022 die neuen Produktionslinien dominieren. In der zweiten Jahreshälfte wurde jedoch ein Teil der Produktionskapazitäten für N-Typ-Zellen freigegeben, und der Marktanteil der P-Typ-Zellen sank auf 87,5 %, während der Marktanteil der N-Typ-Zellen schrittweise auf 9,1 % anstieg. Da die Vorteile von N-Typ-Zellen in der Öffentlichkeit zunehmend anerkannt wurden, wuchs ihre Beliebtheit und sie wurden von immer mehr Menschen genutzt. Infolgedessen wurde vorausgesagt, dass die Verwendung von N-Typ-Zellen die von P-Typ-Zellen in naher Zukunft übertreffen wird.
Laut der International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) wird P-Typ Mono-c-Si bis 2028 fast 30 % des Marktes kontrollieren, während N-Typ Mono-c-Si von weniger als 5 % im Jahr 2017 auf etwa 28 % ansteigen wird. Aufgrund des Bedarfs der Branche an hocheffizienten Modulen können Solarkäufer erwarten, dass mehr N-Typ-Module auf den Markt kommen.
Der Marktanteil von p-Typ- und n-Typ-Solarzellendesigns. Kredit: ITRPV
Welches Solarmodul sollten wir verwenden: N-Typ oder P-Typ?
Wenn Sie Ihre neue Solaranlage zusammenstellen, müssen Sie zunächst entscheiden, ob N-Typ- oder P-Typ-Solarmodule für Sie am besten geeignet sind. Berücksichtigen Sie bei der Wahl zwischen P- und N-Solarmodulen Ihr Budget, Ihren Energiebedarf und den verfügbaren Installationsplatz.
Was die Installationskosten betrifft, so sind Solarmodule des Typs N teurer als Solarmodule des Typs P. Aufgrund ihres höheren Wirkungsgrads können Solarmodule des Typs N mehr Energie erzeugen als Solarmodule des Typs P, wenn es um den Energiebedarf geht.
Der verfügbare Platz für die Anbringung der Paneele hat einen erheblichen Einfluss auf den von Ihnen gewählten Typ. Wenn Sie wenig Platz haben, aber viel Energie benötigen, wird das N-Panel einen höheren Wirkungsgrad haben.
Wenn Sie mehr Platz zur Verfügung haben und sich weniger Gedanken über die Kosten machen, können Sie sich für Solarmodule des Typs P entscheiden, die etwas weniger effizient, aber für den durchschnittlichen Hausbesitzer günstiger sind.
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Referenz:
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
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