Inhoud:
1.Fundamentele verschillen tussen N-type en P-type zonnecellen
2.Voor- en nadelen van N-type en P-type zonnecellen
3.N-type zonnecellen VS. P-type zonnecellen
4.Toepassingen van N-type zonnecellen en P-type zonnecellen
5. N-type of P-type zonnepaneel, welke moeten we kiezen?
Fundamentele verschillen tussen N-type en P-type zonnecellen
Een standaard kristallijne silicium (c-Si) zonnecel is een silicium wafer die gedoteerd is met verschillende chemicaliën om het vermogen te verhogen. Het fundamentele onderscheid tussen P-type en N-type zonnecellen is het aantal elektronen. Een P-type cel wordt vaak gedoteerd met boor, dat één elektron minder heeft dan silicium (waardoor de cel positief geladen wordt). Een N-type cel is gedoteerd met fosfor, dat één extra elektron bevat dan silicium (waardoor de cel negatief geladen is).
Wat zijn N-type en P-type zonnepanelen?
N-type Zonnecel
Zonnecellen van het N-type gebruiken siliciumwafers van het N-type als grondstof en worden vervaardigd met behulp van verschillende technieken, waaronder TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), HJT (Heterojunctie met Intrinsieke Dunne Laag), PERT/PERL (Passivated Emitter Rear Totally Diffused/Passivated Emitter Rear Locally Diffused), IBC (Interdigitated Back Contact), enzovoort. Het bulk c-si-gebied van een zonnepaneel van het N-type is negatief geladen door de fosfor-dotering van de wafer. De bovenste emitterlaag is negatief geladen door boriumdoping.
P-type Zonnecel
P-type zonnecellen gebruiken P-type silicium wafers als grondstof en worden voornamelijk geproduceerd met behulp van traditionele Al-BSF (Aluminum Back Surface Field) technologie en PERC (Passivated Emitter Rear Contact) technologie. Zonnepanelen van het P-type hebben een prominente bulk c-si-zone die negatief geladen is door de boor-doping. De bovenste emitterlaag is positief geladen door fosfor-dotering. PERC wordt vaker gebruikt op de markt.
Voor- en nadelen van N-type zonnecellen
Over het algemeen hebben N-type cellen de volgende voor- en nadelen, die hieronder in meer detail worden beschreven.
Voordelen
1.Niet onderhevig aan licht-geïnduceerde degradatie
2.Lange levensduur
3.Groter omzettingsrendement dan P-type cellen
Nadelen
1.Duurder
2.Klein marktaandeel
Voor- en nadelen van P-type zonnecellen
Kort samengevat hebben P-type cellen de volgende voor- en nadelen, die hieronder nader worden beschreven.
Voordelen
1.Lagere kosten
2.Op grote schaal beschikbaar
3.Hoge ongevoeligheid voor straling
Nadelen
1.Lijden aan licht-geïnduceerde degradatie (LID) defect
2.Niet zo duurzaam als N-type zonnecellen
N-type zonnecellen VS. P-type zonnecellen
(1) In termen van bifaciale snelheid hebben N-type zonnecellen een hogere bifaciale snelheid dan P-type zonnecellen. De PERC-cel (P-type) heeft een bifacial rate van 75%, TOPCon (N-type) heeft een bifacial rate van 85% en HJT (N-type) heeft een bifacial rate van ongeveer 95%. Hoe hoger de bifacial rate, hoe groter de vermogenswinst aan de achterkant van de module, vooral in PV-centrales met een hoge oppervlaktereflectie.
(2) Wat de temperatuurcoëfficiënt betreft, hebben PERC-cellen met -0,37%/°C een van de laagste, TOPCon-cellen met -0,29%/°C een van de hoogste en HJT-cellen met 0.24%/°C een van de laagste. N-type cellen hebben een lagere temperatuurcoëfficiënt dan P-type cellen, daarom worden ze minder beïnvloed door hoge temperaturen, wat resulteert in betere prestaties bij het opwekken van energie en geschiktheid voor plaatsen met superieure bestralingsomstandigheden.
(3) Wat verzwakking betreft, zijn N-type siliciumwafers fosfor-gedoteerd en hebben ze een zeer laag boorgehalte, zodat de lichtdegradatie (LID) gegenereerd door boor- en zuurstofparen praktisch onbestaande is. De PERC-module vertoont 2%-2,5% verzwakking in het eerste jaar en 0,45%-0,55% verzwakking per jaar, de TOPCon-module vertoont 1% verzwakking in het eerste jaar en 0,40% verzwakking per jaar, en de HJT-module vertoont 1% verzwakking in het eerste jaar en 0,25% verzwakking per jaar. In het geval van hetzelfde uitgebreide uitgangsvermogen is de vermogensopwekking over de gehele levenscyclus van een N-type module meer dan die van een PERC module en is de premieruimte groter.
(4) In termen van energieopwekkingsefficiëntie hebben N-type cellen een langere oligomeerlevensduur dan P-type cellen, wat de open-circuit spanning van de batterij aanzienlijk kan verbeteren en kan leiden tot een hoger conversierendement van de batterij. Borium, dat wordt gebruikt in P-type cellen, presteert goed genoeg maar heeft belangrijke nadelen. Zo veroorzaakt het Light Induced Degradation (LID), wat de effectiviteit van zonnepanelen met ongeveer 1,5% beïnvloedt na de eerste paar dagen in de zon. Dit LID-effect is geen oplichterij. Het is verdisconteerd in het wattage van de panelen. Het verlaagt echter wel de efficiëntie en is een van de redenen waarom mensen vaak overdreven hoopvol zijn over hoeveel elektriciteit hun nieuwe zonnesystemen zouden opwekken. Zonnepanelen van het N-type kunnen een efficiëntie tot 25,7% bereiken, vergeleken met 23,6% bij panelen van het P-type. Een hoge omzettingsefficiëntie kan de stroomopwekking per oppervlakte-eenheid verhogen en tegelijkertijd de productiekosten van PV-energie verlagen.
(5) Wat het effect bij weinig licht betreft, hebben N-type accu's een betere spectrale respons bij weinig licht, een langere effectieve werktijd en kunnen ze elektriciteit opwekken in perioden met een lage stralingsintensiteit, zoals 's ochtends en 's avonds, op bewolkte en regenachtige dagen, waarbij ze zuiniger zijn dan P-type accu's.
(6)Wat de kosten betreft, is de prijs van zonnecellen recentelijk gedaald, waarbij P-type cellen ongeveer 0,081 euro/W kosten en N-type cellen ongeveer 0,088 euro/W. P-type zonnecellen hebben een prijsvoordeel ten opzichte van N-type zonnecellen. P-type zonnecellen hebben een prijsvoordeel ten opzichte van N-type zonnecellen. Dit komt omdat P-type zonnepanelen al veel langer bestaan en er meer productietechnologie beschikbaar is om deze P-type zonnepanelen tegen lagere kosten te maken dan N-type zonnepanelen.
(7)Bij het vergelijken van de totale levensduur, hebben n-type zonnepanelen een langere levensduur dan p-type zonnepanelen vanwege hun constructie. N-type Si (silicium) zonnecelmaterialen hebben een extreem laag boorgehalte en de licht-geïnduceerde degradatie-effecten veroorzaakt door boor-zuurstof paren kunnen grotendeels worden genegeerd. Daardoor hebben N-type silicium zonnecellen een langere levensduur van minderheidsdragers in vergelijking met P-type silicium zonnecellen. Deze voordelen resulteren in N-type Si zonnecellen met een langere levensduur en een hoger rendement.
(8)Hoewel de eerste zonnecel die in 1954 door Bell Labs werd uitgevonden van het N-type was, werd de P-type structuur dominanter door de vraag naar zonne-energietechnologieën in de ruimte. P-type cellen bleken beter bestand tegen straling en degradatie uit de ruimte.
Creatie van een zonnemodule van grondstof tot eindproduct.
Afbeelding met dank aan PVInsights.com
Toepassingen van N-type zonnecellen en P-type zonnecellen
Vóór 2016 was het marktaandeel van aluminium BSF-celtechnologie (back-site field) als eerste generatie PV-celtechnologie groter dan 90%. Vanaf 2016 begonnen PERC-cellen op te komen en tegen 19 jaar hadden ze de BSF-technologie overschaduwd om de tweede generatie van de mainstream PV-celtechnologie te worden, met een marktaandeel tot 65%.
PERC-cellen zijn emitter- en backside passiveringsceltechnologie die passiveringsfilm gebruikt om de achterzijde te passiveren, waardoor de interne terugreflectie van licht in de siliciumbasis wordt versterkt, de backside compound rate wordt verlaagd en de celefficiëntie wordt verhoogd. Op dit moment, PERC batterij technologie is meer volwassen en kosteneffectief, maar massaproductie efficiëntie heeft bereikt 23,2%, geleidelijk naderen van de theoretische grens efficiëntie van 24,5% of zo, de efficiëntie van de smalle ruimte voor opwaartse mobiliteit, en P-type batterijen als gevolg van boor zuurstofrijke licht demping fenomeen niet volledig kan worden opgelost, zal de fabrikant worden geconfronteerd met de investering van de marginale baten van de afnemende snelheid van het effect van de ontwikkeling van de P-type batterijen is zeer beperkte ruimte.
Naarmate de vraag op de markt voor batterij conversie-efficiëntie groeit, fotovoltaïsche fabrikanten begonnen met een hogere conversie-efficiëntie limiet van de volgende generatie van de batterij-technologie te creëren - N-type high-efficiency batterijen. N-type batterijen TOPCon, HJT, IBC als een vertegenwoordiger van de hoogrenderende conversie, anti-degradatie, lage temperatuur coëfficiënt, dubbelzijdig tarief van hoge voordelen, die bevorderlijk is voor het verbeteren van fotovoltaïsche stroomopwekking winst, het verlagen van de kosten van elektriciteit, en het verlagen van de kosten van elektriciteit. Het is bevorderlijk voor het verhogen van PV stroomopwekking winst en het verlagen van de kosten van stroomopwekking, en het heeft een brede ontwikkelingsbelofte, maar het is nog steeds in de vroege stadia van industrialisatie als gevolg van hoge investeringskosten.
Volgens de International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) zal mono-c-Si van het P-type tot 2028 ongeveer 30% van de markt in handen hebben, terwijl mono-c-Si van het N-type zal stijgen van nauwelijks 5% in 2017 naar ongeveer 28%. Dit komt overeen met de wens van de industrie voor extra hoogrendementsmodules, waardoor zonneklanten meer N-type ontwerpen op de markt kunnen verwachten.
Het marktaandeel van p-type en n-type zonnecelontwerpen. Krediet: ITRPV
N-type of P-type zonnepaneel, welke moeten we kiezen?
Bij het kiezen van componenten voor je nieuwe zonne-energiesysteem moet je eerst beslissen of je een zonnepaneel van het N-type of van het P-type wilt. Bij de keuze tussen zonnepanelen van het P-type en het N-type moet je rekening houden met je budget, je energiebehoefte en de beschikbare installatieruimte.
Als het gaat om de eenvoudige installatiekosten, zullen zonnepanelen van het N-type duurder zijn dan panelen van het P-type. Als het gaat om energiebehoeften, kunnen zonnepanelen van het N-type meer energie produceren dan panelen van het P-type, omdat ze efficiënter zijn.
De hoeveelheid beschikbare ruimte voor het installeren van de panelen heeft een grote invloed op het type dat je kiest. Als je niet veel ruimte hebt, maar wel veel energie nodig hebt, moet je kiezen voor het N-type zonnepaneel, dat efficiënter zal zijn.
Als je een grotere installatieruimte beschikbaar hebt en je meer zorgen maakt over de prijs, kun je kiezen voor zonnepanelen van het P-type, die iets minder efficiënt zijn, maar goedkoper voor de gewone huiseigenaar.
Maysun Solar is gespecialiseerd in het produceren van hoogwaardige fotovoltaïsche modules sinds 2008. Kies uit onze grote verscheidenheid van volledig zwarte, zwart frame, zilver, en glas-glas zonnepanelen die gebruik maken van half-cut, MBB, IBC, en Shingled technologieën. Deze panelen bieden superieure prestaties en stijlvolle ontwerpen die naadloos passen in elk gebouw. Maysun Solar heeft met succes kantoren, magazijnen en langdurige relaties met uitstekende installateurs in tal van landen! Neem contact met ons op voor de laatste module offertes of alle PV-gerelateerde vragen. We helpen u graag verder.
Referentie:
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
Dit vind je misschien ook leuk:
