Sommaire：
- Développement historique de la technologie des cellules photovoltaïques
- Différences fondamentales entre les cellules solaires de type N et de type P
- Comment choisir entre les cellules solaires de type N et de type P?
- Comment identifier si votre cellule solaire est de type P ou de type N?
- Tendances du marché et perspectives de développement futur
Développement historique de la technologie des cellules photovoltaïques
Le développement des cellules photovoltaïques a suivi trois voies technologiques : les cellules BSF, les cellules PERC et les cellules de type N. Avant 2015, les cellules à champ arrière en aluminium (BSF) étaient la technologie dominante, avec une part de marché supérieure à 90 %. Après 2015, avec la réduction continue du coût du silicium monocristallin, l'amélioration de l'efficacité des cellules et les progrès rapides de la production d'équipements nationaux, les cellules PERC ont rapidement gagné des parts de marché. D'ici 2020, plusieurs entreprises ont accru leurs investissements dans les cellules de type N, qui sont depuis devenues la nouvelle direction pour la technologie des cellules photovoltaïques.
Goulots d'étranglement du développement des cellules de type
- La limite théorique d'efficacité de conversion des cellules PERC monocristallines de type P est de 24,5 %, rendant difficile pour les cellules PERC de type P d'atteindre des améliorations significatives en termes d'efficacité.
- La technologie PERC de type P implique de passeriver le côté arrière de la cellule de silicium cristallin, nécessitant aux électrons de diffuser sur une plus longue distance pour passer à travers les zones gravées au laser et atteindre l'électrode en aluminium. En conséquence, les défauts et impuretés entraînent une dégradation induite par la lumière (LID) plus prononcée
Défis de la production commerciale de cellules de type N
- Bien que les cellules de type N atteignent des taux de conversion plus élevés, elles nécessitent également des processus de fabrication plus avancés, ce qui augmente inévitablement les coûts de production. Réduire les coûts de production des cellules de type N est l'un des principaux défis que les fabricants de cellules doivent surmonter.
- Comparées aux cellules de type P, la chaîne industrielle des cellules de type N n'est toujours pas complètement développée. Pour permettre une production de masse à grande échelle des cellules de type N, il est crucial d'accélérer l'amélioration de l'infrastructure de soutien.
Différences fondamentales entre les cellules solaires de type N et de type P
Différences fondamentales entre les cellules solaires de type N et de type P
La plaquette de silicium utilisée dans une cellule solaire en silicium cristallin (c-Si) typique a été chimiquement dopée pour augmenter la production d'énergie. La quantité d'électrons est la principale distinction entre les cellules solaires de type P et de type N. La plaquette de silicium d'une cellule de type P est souvent dopée avec du bore, qui a un électron de moins que le silicium et rend la cellule chargée positivement. Le phosphore est utilisé pour dopper les cellules de type N, qui ont un électron de plus que le silicium et sont donc chargées négativement.
Qu'est-ce qu'une cellule solaire de type N ou de type P ?
Cellules solaires de type N
Les cellules solaires de type N sont produites par différentes méthodes, telles que TOPCon (Contact Passivé par Oxide Tunnel), HJT (Hétérojonction avec Couche Mince Intrinsèque), PERT/PERL (Émetteur Passivé Arrière Totalement Diffusé/Émetteur Passivé Arrière Diffusé Localement), IBC (Contact Arrière Interdigité), et d'autres, en utilisant des plaquettes de silicium de type N comme matière première. Le dopage au phosphore de la plaquette entraîne une zone de silicium cristallin en vrac chargée négativement dans un panneau solaire de type N. En raison du dopage au bore, la couche émettrice supérieure du dispositif est chargée négativement.
Cellules solaires de type P
Les cellules solaires de type P sont généralement produites en utilisant les technologies classiques Al-BSF (Champ Arrière en Aluminium) et PERC (Contact Arrière Passivé) à partir de plaquettes de silicium de type P comme matière première. En raison du dopage au bore, la région de silicium cristallin en vrac des panneaux solaires de type P a une charge négative notable. En raison du dopage au phosphore, la couche émettrice supérieure du dispositif est chargée positivement. Les spécialistes du marketing utilisent plus fréquemment la technologie PERC.
En résumé, les principales différences entre les plaquettes de silicium monocristallin de type N et de type P sont :
- Différentes conductivités : le type N utilise la conductivité électronique, tandis que le type P utilise la conductivité par trous.
- Différents éléments de dopage : le silicium monocristallin de type N est dopé avec du phosphore, tandis que le type P est dopé avec du bore.
Comment choisir entre les cellules solaires de type N et de type P?
1. Avantages et Inconvénients
2. Fiche technique
Lors du choix des cellules photovoltaïques, les cellules de type N et de type P présentent chacune des avantages et des inconvénients. Les cellules de type N excellent en efficacité, durée de vie et adaptabilité environnementale, ce qui les rend adaptées aux scénarios de haute température et de forte irradiation. Cependant, leurs coûts matériels plus élevés et leurs processus de fabrication plus complexes peuvent limiter leur adoption généralisée sur le marché. D'un autre côté, les cellules de type P, avec leurs coûts inférieurs et leur technologie mature, conservent une position significative dans la plupart des applications conventionnelles.
Choisir le type de cellule le plus adapté en fonction des besoins spécifiques de l'application et du budget sera essentiel pour réaliser une production d'énergie efficace dans un système photovoltaïque.
Comment identifier si votre cellule solaire est de type P ou de type N?
Identification de votre type de panneau solaire
Il existe plusieurs façons de déterminer si votre panneau solaire est de type N ou de type P :
- Les modules de type N ont une base en silicium de type N, avec une couche en silicium de type P à la surface supérieure, faisant de la surface supérieure l'électrode positive et de la surface inférieure l'électrode négative.
- Les modules de type P ont une base en silicium de type P, avec une couche en silicium de type N à la surface supérieure, faisant de la surface supérieure l'électrode négative et de la surface inférieure l'électrode positive.
- Vérifiez la direction des barres de bus à l'avant du module photovoltaïque
En observant les barres de bus soudées sur les surfaces supérieure et inférieure du module photovoltaïque et la direction dans laquelle elles sont alignées, vous pouvez distinguer le type de cellule. - Regardez les marquages positif et négatif sur la boîte de jonction à l'arrière du module photovoltaïque
Identifiez si les fils de barres de bus provenant des cellules solaires sont connectés aux bornes positives ou négatives.
De plus, vous pouvez :
- Vérifier la fiche technique ou la documentation du panneau solaire : Le type de cellule devrait y être indiqué.
- Regarder le modèle ou le nom du panneau : Les panneaux de type P ont souvent un "P" dans le nom, tandis que les panneaux de type N peuvent avoir un "N."
- Contacter le fabricant : Renseignez-vous directement sur le type de cellule utilisée dans le modèle.
- Mesurer l'épaisseur des cellules : Les cellules de type P tendent à être plus épaisses que les cellules de type N.
Tendances du marché et perspectives de développement futur
À partir de 2024, un changement notable dans la part de marché entre les cellules solaires de type N et de type P se dessine sur le marché photovoltaïque. Traditionnellement, les cellules de type P, en particulier celles utilisant la technologie PERC, ont dominé le marché. Cependant, avec l'émergence des technologies de type N telles que TOPCon et HJT, ce paysage évolue rapidement.
Les avantages des cellules de type N, notamment une efficacité supérieure et de meilleures performances dans des conditions de haute température et de faible luminosité, ont contribué à leur part de marché croissante. En 2023, les cellules de type N représentaient environ 30 % de la production, et ce chiffre devrait continuer à augmenter dans les années à venir. Les analystes prévoient que les cellules de type N pourraient dépasser les cellules de type P entre 2025 et 2026. À mesure que le coût et l'efficacité des cellules de type N s'améliorent, la part de marché des cellules PERC de type P devrait probablement diminuer, avec la possibilité qu'elles soient complètement éliminées.
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Références :
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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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