Czy ogniwa typu N to przyszłość fotowoltaiki?

Ogniwa typu N - co je charakteryzuje?

Aby zrozumieć różnicę pomiędzy ogniwami typu N i P, trzeba zagłębić się w budowę panelu fotowoltaicznego. Otóż każdy panel posiada krzemową płytkę z półprzewodnikowym złączem P-N, dzięki któremu wytwarzany jest prąd elektryczny. W ogniwach typu P krzem jest jednak spolaryzowany dodatnio oraz występuje tam więcej dziur elektronowych, natomiast ogniwa typu N w większości są spolaryzowane ujemnie i mają więcej wolnych elektronów. Różnica tkwi także w tym, że przy tworzeniu złącz typu P wykorzystywane są domieszki boru, a przy złączach typu N - domieszki fosforu. Te drobne różnice wpływają na właściwości paneli, takie jak degradacja czy efektywność pracy przy takim samym poziomie nasłonecznienia.

Dlaczego ogniwa typu N mogą wyprzeć ogniwa typu P?

Trzeba wiedzieć, że obydwa typy ogniw dość znacznie różnią się parametrami. Po pierwsze, ogniwa typu P mają maksymalną sprawność konwersji na poziomie 24,5% i istnieją niewielkie szanse na to, że w przyszłości uda się poprawić ten wynik. Z kolei ogniwa typu N cechują się sprawnością i możliwe, że w wyniku rozwoju technologicznego kiedyś osiągną sprawność na poziomie nawet 28,7%. Choć różnica w liczbach wydaje się niewielka, ma ona duże przełożenie na wydajność.

Różnica dotyczy też szacowanego spadku mocy w miarę użytkowania modułu. W przypadku ogniw typu P producenci najczęściej deklarują 1-3% spadek mocy w ciągu pierwszych 12 miesięcy działania instalacji. Przez kolejne 30 lat spadek będzie bardziej liniowy. Z kolei w przypadku ogniw typu N spadek mocy jest mniejszy - w pierwszym roku wynosi maksymalnie 1%, a w kolejnych latach około 0,45% rocznie. Szacuje się, że po 30 latach sprawność takiego ogniwa zostanie utrzymana na poziomie 90% sprawności początkowej, co stanowi bardzo dobry wynik. Trzeba mieć to na uwadze zwłaszcza, gdy porównujemy koszty obydwu rozwiązań, bo choć inwestycja w ogniwa typu N jest nawet o 10% droższa, to rekompensuje ją wyższa sprawność instalacji. Wielu ekspertów wskazuje też na to, że w porównaniu do ogniw typu P ogniwa typu N ulegają mniejszej degradacji spowodowanej światłem oraz cechują się wyższą efektywnością pracy podczas wysokich temperatur. Wykazują także wysoką efektywność w niskim nasłonecznieniu.

Co zatem sprawia, że tak wiele instalacji wciąż opartych jest o ogniwa typu P? Przede wszystkim jest to związane z niższymi kosztami ich produkcji. Domieszki fosforu, które zawierają ogniwa typu N, są wybuchowe, dlatego produkcja tych modułów wymaga zabezpieczeń, testów i zachowywania środków ostrożności, co generuje wyższe koszty. Różnica w cenie kształtuje się na poziomie ok 2-3 eurocenty, ale rozwój technologii i wdrażanie nowoczesnych metod produkcji daje nadzieję, że w przyszłości koszt wytworzenia obydwu ogniw uda się zrównać.

Instalacje fotowoltaiczne oraz akcesoria do nich dostępne są na https://www.bricoman.pl/oze/fotowoltaika/panele

Podsumowując, mimo wyższych kosztów produkcji ogniw typu N, eksperci upatrują w nich przyszłość fotowoltaiki. To moduły o dużym potencjale, które są w stanie sprawić, że instalacje fotowoltaiczne będą działały jeszcze lepiej.