Rasprava u solarnoj fotonaponskoj industriji o dominantnoj tehnologiji kristalnog silicija (c-Si) bila je dugotrajna: monokristalinična, uzgojena pomoću Czochralski metode, ili Multikristalnog, proizvedenog kroz usmjereno stvrdnjavanje. U posljednje vrijeme tradicionalno viši trošak mono postaje usporediv na bazi $ / W instaliran na multi, što dovodi do značajnog rasta mono tržišnog udjela u 2016. Sada postaje zanimljivo ispitati različite prednosti i nedostatke različitih tipova mono c- Si tehnologija.
Mono c-Si stanice mogu se široko podijeliti u dvije kategorije; p-tip i n-tip. Stanice P-tipa dopirane su atomima koji imaju jedan manje elektrona od silicija, kao što je bor, što rezultira pozitivnim (p) nabojem. Stanice N-tipa, s druge strane, dopirane su atomima koji imaju još jedan elektron nego silicij, što ih čini negativnim (n). Dok su stanice n-tipa više nego potencijalno učinkovite u p-tipu, one su skuplje (Lai, Lee, Lin, Chuang, Li, & Wang, 2016).
Glavni problem s kojim se suočavaju proizvođači ćelija pri pokušaju prodaje c-Si stanica p-tipa je razgradnja uzrokovana svjetlom (LID). LID je fenomen koji dovodi do degradacije životnog vijeka nosača p-tipa monokristalnih silicijevih stanica tijekom izlaganja svjetlu; životni vijek manjinskog nositelja je pod utjecajem svjetla jer se višak nosača ubrizgava u stanicu (Walter, Pernau, & Schmidt, 2016). Životni vijek ćelije, koji je definiran kao prosječno vrijeme koje nositelj može provesti u pobuđenom stanju nakon generiranja elektronske rupe prije kombinacije, određuje učinkovitost životnog vijeka ćelije. Stanice s kraćim životnim vijekom manjinskih nositelja obično su manje učinkovite od stanica s dugim životnim vijekom.
Materijali n-tipa za proces izrade solarnih ćelija zahtijevaju neki dodatni korak u usporedbi sa solarnim ćelijama proizvedenim na podlogama p-tipa. U stvari, supstrati p-tipa imaju neke prednosti u smislu obrade solarnih ćelija, kao što je pogodnost dobivanja fosfora, što pomaže poboljšanju učinkovitosti stanica, posebno za mc-Si obloge. Formiranje odašiljača u slučaju n-tipa supstrata mora se provesti procesom difuzije bora, koji zahtijeva više temperature u usporedbi s difuzijom fosfora za p-tip stanica, što čini proces izrade stanica složenijim. Osim toga, postupak za dva odvojena koraka difuzije (emiter i BSF) čini ga još kompliciranijim i skupljim. Tijekom procesa difuzije bora, još jedno važno pitanje je formiranje rođenog bogatog sloja (BRL) koji je dobar za dobivanje svrhe, ali degradira životni vijek nosača u rasutom stanju. Nedavno je razvijena posebno djelotvorna metoda uklanjanja BRL bez ubrizgavanja nečistoća.
Postoje brojne strukture solarnih ćelija s većom učinkovitošću koje su već uspješno implementirane pomoću n-tipa supstrata. Slika 1 prikazuje strukture ovih solarnih ćelija na supstratima n-tipa kratko. Stanične strukture dizajnirane na supstratima n-tipa bit će ukratko razmotrene u prethodnim odjeljcima. Ove stanične strukture mogu se kategorizirati u skladu s tehnikama koje se koriste za obradu stanica i opisane su kako slijedi: (1) ćelije stražnjeg zračnog polja (N + np + ćelije) mogu imati kontakte na prednjoj ili na stražnji dio i normalno ima fosfor difuzijski FSF; (2) ćelije prednjeg odašiljača polja sa stražnjom površinom (BSF) (p + nn + stanice) također mogu imati kontakte na prednjoj ili stražnjoj strani i obično su emiteri s dopuštenim sadržajem bora s BSF dopiranim fosforom; (3) stanice implantiranih ionskih imunata imaju emiter formiran procesom ionske implantacije i može se realizirati za prednje i stražnje kontaktne sheme na n + np + i p + nn + strukturama; (4) heterekcija s unutarnjom staničnom strukturom tankog sloja (HIT).
Slika 1: Struktura solarnih ćelija supstrata tipa N
