ما الفرق ما بين الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط N-Type ونمط P-Type؟
بالرغم من أن تقنيات تصنيع الخلايا والألواح الشمسية الكهروضوئية تطورت مع الوقت لتشمل تطورات مثل تقنية بيرك PERC والتي حسنت كفاءة الخلايا الشمسية بشكل كبير، والخلايا ذات الوجهين Bifacial والتي سمحت بتوليد الكهرباء من كلا الوجهين في الخلية، إلا أن نمط الخلايا الكهروضوئية P-Type هيمن على معظم الخلايا المصنعة عالمياً خلال العقود الأربعة الماضية.
نقوم في هذا المقال التعليمي بتوضيح مبدأ عمل الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط P، ومن ثم توضيح مبدأ عمل الخلايا من نمط N والتي تعد البديل المباشر للنمط P، ومن ثم نقوم بعقد مقارنة فيما بين النمطين.
الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط P
يرمز حرف P إلى كلمة Positive ويعني أن حاملات الشحنة في نصف الناقل تعتبر موجبة ويتم تشكيلها كالتالي:
ترتبط ذرة من العمود الرابع في الجدول الدوري والتي تحتوي على 4 الكترونات حرة في مدارها الخارجي مع ذرة من العمود الثالث في الجدول الدوري والتي تحتوي على 3 الكترونات. عند الإشابة تتشكل روابط بين ثلاث الكترونات مع مقابلاتها ويبقى الكترون دون رابطة مما يسبب تشكل ثقب مكان الالكترون وعند وضع العديد من الذرات يتشكل العديد من الثقوب وتكون شحنتها موجبة وهي التي تقوم بنقل الكهرباء، فعند تعرض الخلية للإشعاع الشمسي يتحرك الالكترون من ذرة باتجاه الثقب ويتشكل ثقب جديد مكان الالكترون المنتقل وعليه يتولد التيار الكهربائي ويسير بالدارة.
تسمى الناقلية هنا بالناقلية الثقوبية أي أنها تعتمد على الثقوب وتعتبر حاملات الشحنة الأكثرية في حين الالكترونات تشكل حاملات الشحنة الأقلية.
الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط N
يرمز حرف N إلى كلمة Negative ويعني أن حاملات الشحنة في نصف الناقل هي سالبة وهي الالكترونات نفسها ويتم تشكيلها بطريقة مشابهة للخلايا نمط P ولكن يقع الاختلاف في كون الذرات المستخدمة هي ذرات من العمود الرابع من الجدول الدوري مع ذرات من العمود الخامس تحتوي على 5 الكترونات في مدارها الخارجي. وعند الإشابة يبقى الكترون زائد دون رابطة حيث يتم تشكيل 4 روابط بين 8 الكترونات وهذا الالكترون يكون حراً. ينتقل عند تعرض الخلية للإشعاع الشمسي مسبباً تشكيل التيار الكهربائي.
تسمى الناقلية هنا بناقلية الالكترونات وتعتبر الالكترونات حاملات الشحنة الأكثرية.
لماذا تهيمن الخلايا من نمط P-Type على سوق الألواح الشمسية الكهروضوئية على حساب الخلايا من نمط N-Type؟
على الرغم من أن أول خلية شمسية في التاريخ كانت من نمط N، ففي يومنا هذا تعد الخلايا من نمط P هي الأساس في صناعة الخلايا الشمسية والألواح، وهنا نجيب عن السبب في ذلك.
وفي البداية كانت الهدف من الألواح الشمسية أن تؤمن الطاقة الكهربائية للمحطات الفضائية والأقمار الاصطناعية وكان العلماء قد وجدوا أن الخلايا من نمط P تتميز بقدرة أكبر على مقاومة الإشعاعات وأقل عرضة للتآكل والتلف بسبب زمن الاستخدام الطويل مما جعل التوجه في التصنيع والتطوير يرتكز على الخلايا نمط P.
بالرغم من ذلك فإن مصنعي الألواح الشمسية مازالوا يعملون على تطوير الخلايا نمط N وتصنيع الألواح منها لما تقدمه من ميزات مثل مناعة هذه الخلية للأثار الناتجة عن تفاعل الاوكسجين مع البورون (Boron and Oxygen Defects) لكونها تعتمد على الفوسفور عنصر مشيب بدلاً من البورون والذي يسبب انخفاض في كفاءة الخلية مع الوقت كما يقلل من نقاوة الخلية كما يحدث في الخلايا نمط P.
مقارنة خلايا P-Type مع N-Type
| الخصائص | P-Type | N-Type |
| عنصر الإشابة | البورون | الفسفور |
| نوع الناقلية | ناقلية ثقوبية | ناقلية الالكترونات |
| الوضع الحالي في السوق | التقنية مسيطرة على السوق العالمي | التصنيع التجاري قليل |
| الكفاءة | أقل لعدة أسباب مثل تفاعل الاوكسجين مع البورون | أعلى بسبب عدم استخدام البورون كمشيب وبسبب عدم التعرض لمشاكل مثل LID |
| مشكلة LID « Light Induced Degradation effect» | نعم | لا |
| التكلفة | أخفض بسبب الكمية الكبيرة المنتجة | أعلى بسبب قلة البحوث و الإنتاج التجاري |
| التطور المستقبلي | يتوقع بأن تقل نسبة هيمنة هذه التقنية مع الوقت ولكن من الصعب التنبؤ ما إن كانت هذه التقنية ستبقى موجودة خلال العشرة أعوام القادمة | التطور المستقبلي يتعلق بقدرة المصنعين على تخطي مشاكل الجودة و حاجز السعر |
خلاصة
تبين المخطط البياني لتكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية (ITRPV)، أن حصة خلايا نمط P من السوق ستبلغ حوالي 30% بحلول عام 2028، بينما حصة الخلايا نمط N سترتفع لتقارب 28% في حين كانت تبلغ 5% في عام 2017.
هذا يعود لكون توجه السوق يتجه نحو الحصول على الخلايا ذات الكفاءة الأعلى في الوقت الحالي ويعمل المصنعون على تأمين هذه المتطلبات والمتوفرة في خلايا نمط N بالمقارنة مع خلايا نمط P، ولايبدو واضحاً بعد إذا كانت خلايا من نمط N ستسيطر على السوق مقابل خلايا نمط P أو سيصبح السوق مكوناً من كلا النمطين بحيث كل مستخدم يختار مايناسبه، ومؤخراً أعلنت شركة جنكو سولار الصينية عن لوحها الأسود بالكامل وهو من خلايا نمط N.
نتمنى لكم يوما مشمساً!
Get a behind-the-scenes look at the latest stories from CNN Chief Medical Correspondent,
Dr. http://llviabest.com buy viagra from canada online
However, many past attempts to undo it have faltered when those who want to liberalize laws acted in the same way that he has:
failing to be clear about which harms can be reduced by ending prohibition and which
cannot. cheap viagra online canadian pharmacy buying viagra online without prescription
Frozen Shoulder or Adhesive Capsulitis is characterized by the complete inability to move the shoulder.
saleviabuy.com
best place to buy viagra online
viagra and alcohol side effects legend
viagra 20mg review forum rules
sale viagra
– cheapest cialis on line
[url=https://viasldnfl.com/#]viagra for sale on amazon
[/url] cialis compatible prozac
buy viagra online $0 99 pill overnight shipping
viagra 10mg or 20mg who is online
herbal viagra
– viagra concentration hours
[url=https://viagenpwr.com/#]cialis vs viagra
[/url] viagra website
cialis for women cancer category
cialis on-line
cialis over the counter at walmart
– cialis v viagra review
[url=https://cialis1walmart.com]cialis over counter at walmart
[/url] cialis from canada free samples icq
cbd tincture 500mg
pure cbd oil for sale
cbd oil for sale
– cbd relieve
[url=https://cbd7hemp.com/#]cbd oil for pain
[/url] pure cbd oil for sale
cbd dosage for sleep
cbd without the high
where to buy cannabis oil
– cbd oil reviews
[url=https://cannabis7oil.com/#]cbd hemp oil
[/url] cbd in urine
convincing a doctor to prescibe viagra
viagra online usa login with username password and session length
10 mg tadalafil generic
– soft tab viagra
[url=https://ztadalafil.com/#]tadalafil 20mg
[/url] avoid counterfeit viagra soft
viagra tadalafil canada comments.htm
soft tab viagra
viagra substitute
– viagra online usa login with username password and session length
[url=https://viagrasld.com/#]viagra dosage
[/url] viagra price list
Не спам,а подарок…
http://offeramazon.ru/nikon
Комментарий одобрен
admiral777 отзывы
вукан stavka казино
Pingback: شركة جوليوود تنجح بتشييد مصنع للألواح الشمسية خلال 110 أيام بسعة إنتاجية 1.8 جيجاواط
Если Вы желаете подобрать и купить себе фирменную мужскую одежду Calvin Klein, Michael Kors, Polo Ralph lauren, Diesel, Tommy Hilfiger, Sperry или женские сумки,кошельки CALVIN KLEIN по низкой цене со скидками – заказывайте товар в интернет-магазине triamart.com.ua в Киеве и подберете по своему вкусу! Большой ассортимент , только оригинальной продукции известных брендов удовлетворят Ваши предпочтения. Быстро доставляем заказы по Киеву и всей Украине. Поможем подобрать, проконсультируем по размерам по телефону +38-093-538-7170.
Качество, подлинность товара и выгодные цены гарантируем!
Брендовый магазин одежды, обуви и аксессуаров
вывести деньги с киевстар
можно ли снять деньги с киевстар
كلامك صحيح.
ولكن الاختلاف يتعلق بنوع المواد الداخلة في تركيب الـ PN Junction، حيث تختلف المواد عندما نريد الحصول على خلية شمسية نمط N أو نمط P وبالتالي تختلف حاملات الأكثرية المسؤولة عن نقل التيار الكهربائي بعد توليده بالفعل الكهروضوئي ضمن الخلية الكهروضوئية، حيث تكون حاملات الأكثرية هي الثقوب في الخلايا نمط P والالكترونات في الخلايا نمط N.
أتمنى أن أكون تمكنت من الإجابة على استفسارك بشكل مفيد، وللمزيد من الاستفسارت والأسئلة نحن موجودون بالخدمة دائماً، سواء عبر منصات التواصل الاجتماعي المختلفة الخاصة بنا أو في التعليقات على المقالات في الموقع.
عندي استفسار بخصوص المقال، انا بعرف انو الخلية الكهروضوئية هي عبارة عن PN junction فبالتالي كلا النمطين يدخل في تصنيع الخلية