Close Menu
    Solarabic سولارابيك
    • أخبار
      • الاستدامة
      • الاقتصاد الأخضر
      • النقل الكهربائي
      • الهيدروجين وتخزين الطاقة
      • توليد الطاقة المتجددة
      • النشرات الرسمية
    • تعليمي
      • تحليلات وتقارير
      • مقالات تعليمية
    • خبراء الاستدامة
      • مقابلات
      • مقالات رأي
    • وظائف
    • البرامج التدريبية
    • الفعاليات
    • يلا سولار!
    • جوائز سولارابيك
    Solarabic سولارابيك
    أنت الآن تتصفح:الرئيسية»تعليمي»ما الفرق ما بين الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط N-Type ونمط P-Type؟
    تعليمي

    ما الفرق ما بين الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط N-Type ونمط P-Type؟

    حنا ندروسحنا ندروسمارس 12, 20204 دقائق
    solarabic cover 9
    solarabic cover 9
    شاركها
    فيسبوك تويتر لينكدإن تيلقرام واتساب البريد الإلكتروني Copy Link

    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.

     

    فهرس

    • الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط P
    • الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط N
    • لماذا تهيمن الخلايا من نمط P-Type على سوق الألواح الشمسية الكهروضوئية على حساب الخلايا من نمط N-Type؟
    • مقارنة خلايا P-Type مع N-Type
    • خلاصة
    • المصادر

    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 P
    Source: Australian Academy of Science
     

    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.

     
    الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نمط N
    Source: Australian Academy of Science

    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
    مقارنة سولارابيك
     

    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.

     
    Source: ITRPV
     

    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!

     

    المصادر

    • Australian Academy of Science
    • Hyperphysics
    doping n-type p-type أنواع الخلايا الشمسية إشابة نصف الناقل الإشابة الطاقة الشمسية خلايا نمط N خلايا نمط P
    تابعو أخبار الطاقة المتجددة عبر Google News
    شاركها. فيسبوك تويتر لينكدإن واتساب تيلقرام البريد الإلكتروني Copy Link
    السابقالإمارات: مؤسسة «كاف» للاستثمارات تعزز ثقتها وتستثمر في شركة «انروير» مرة ثانية
    التالي تطورات مذهلة في مجال كفاءة الخلايا الشمسية الكهروضوئية من نوع بيروفسكيت
    حنا ندروس
    • موقع الويب
    • X (Twitter)

    مهندس طاقة كهربائية محرر في القسم التعليمي وأخبار الطاقة المتجددة ومهتم بأبحاث الطاقة المتجددة بشكل عام والطاقة الشمسية بشكل خاص.

    المقالات ذات الصلة

    “ساوند إنرجي” و”جايا” تتعاونان لتطوير 270 ميجاواط من الطاقة الشمسية في المغرب

    يونيو 17, 2025

    إندونيسيا وسنغافورة تطلقان مشروع منطقة صناعية للألواح الشمسية والكابلات

    يونيو 17, 2025

    لونجي تُعلن عن رقمين قياسيين عالميين جديدين في كفاءة الخلايا الشمسية

    يونيو 17, 2025
    آخر الأخبار
    “ساوند إنرجي” و”جايا” تتعاونان لتطوير 270 ميجاواط من الطاقة الشمسية في المغرب
    يونيو 17, 2025
    إندونيسيا وسنغافورة تطلقان مشروع منطقة صناعية للألواح الشمسية والكابلات
    يونيو 17, 2025
    رغم التحديات.. الأردن يعلن استقرار النظام الكهربائي
    يونيو 17, 2025
    شركة RelyEZ تستعرض حلولها المتكاملة لدورة حياة الطاقة في منتدى الطاقة الأفريقي 2025، عقب تشغيل مشروعات بسعة 1.5 جيجاواط/ساعة في الصين
    يونيو 17, 2025
    اختيار المحررين
    لونجي تُعلن عن رقمين قياسيين عالميين جديدين في كفاءة الخلايا الشمسية
    يونيو 17, 2025
    روسكوسموس: روسيا تخطط لبناء محطة نووية على القمر
    يونيو 17, 2025
    لونجي تُطلق رسميًا تقنية HIBC ولوح باستطاعة 700 واط فعلية في معرض SNEC 2025
    يونيو 17, 2025
    تابعنا
    • Facebook
    • YouTube
    • Instagram
    • LinkedIn
    • Twitter
    Asset 1

    تهدف منصة سولارابيك إلى رفع درجة الوعي في الوطن العربي في المواضيع التي تخص الطاقة المتجددة و الاستدامة.

    روابط مهمة

    • شروط الاستخدام
    • اتفاقية الخصوصية GDPR
    • أعلن في سولارابيك
    • من نحن؟
    • سياسة السلوك المهني والقيم الأخلاقية
    • تمويل الشركة
    • سياسة التصحيح
    • سياسة التحقق من الوقائع
    • شروط الاستخدام
    • اتفاقية الخصوصية GDPR
    • أعلن في سولارابيك
    • من نحن؟
    • سياسة السلوك المهني والقيم الأخلاقية
    • تمويل الشركة
    • سياسة التصحيح
    • سياسة التحقق من الوقائع

    اشترك في نشرتنا البريدية

    فيسبوك X (Twitter) الانستغرام يوتيوب لينكدإن

    Dubai Tech, CTM Touch

    اكتب كلمة البحث ثم اضغط على زر Enter