Diskusija u solarnoj fotonaponskoj industriji o tome koja je tehnologija kristalnog silicija (c-Si) dominantna je bila dugotrajna: monokristalinična, uzgojena pomoću Czochralski metode, ili Multikristalni, proizvedeni kroz usmjereno stvrdnjavanje. U novije vrijeme, tradicionalno viši trošak mono postaje usporediv na $ / W osnovi instaliran na multi, što dovodi do značajnog rasta mono tržišnog udjela u 2016. Sada počinje postati zanimljivo ispitati različite prednosti i nedostatke različitih tipova mono c- Si tehnologija.
Mono c-Si ćelije se mogu 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. Ćelije N-tipa, s druge strane, dopirane su atomima koji imaju još jedan elektron nego silicij, što ih čini negativnim (n). Dok su ćelije n-tipa višeg potencijala efikasnosti od ćelija p-tipa, one su skuplje (Lai, Lee, Lin, Chuang, Li, & Wang, 2016).
Glavni problem sa kojim se suočavaju proizvođači ćelija kada pokušavaju da prodaju p-tip c-Si ćelija je degradacija indukovana svetlošću (LID). LID je fenomen koji dovodi do degradacije životnog veka nosača p-tipa monokristalnih silicijumskih ćelija tokom izlaganja svetlosti; životni vek manjinskog nosioca je pod uticajem svetlosti, jer se višak nosača ubrizgava u ćeliju (Walter, Pernau, & Schmidt, 2016). Životni vijek ćelije, koji se definira kao prosječno vrijeme koje nosač može provesti u pobuđenom stanju nakon generacije elektronske rupe prije kombinacije, određuje efikasnost ćelije. Ćelije sa kraćim životnim vekom manjinskog nosioca obično su manje efikasne od ćelija sa dugim životnim vekom.
Materijali n-tipa za proces proizvodnje solarnih ćelija zahtijevaju neke dodatne korake u odnosu na solarne ćelije proizvedene na podlogama p-tipa. U stvari, supstrati p-tipa imaju neke prednosti u pogledu obrade solarnih ćelija, kao što je pogodnost dobijanja fosfora, što pomaže u poboljšanju efikasnosti ćelija, posebno za mc-Si obloge. Formiranje emitera u slučaju n-tipa supstrata mora se obaviti procesom borne difuzije, koji zahtijeva više temperature u odnosu na difuziju fosfora za p-tip ćelije, što čini proces izrade ćelija kompleksnijim. Štoviše, proces za dva odvojena koraka difuzije (emiter i BSF) čini ga još kompliciranijim i skupljim. Tokom procesa difuzije bora, još jedno važno pitanje je formiranje bogatog sloja (BRL) koji je dobar za dobijanje svrhe, ali degradira životni vek nosioca u rasutom stanju. Nedavno je razvijena posebno efikasna metoda uklanjanja BRL-a bez ubrizgavanja nečistoća.
Postoji više struktura solarnih ćelija sa većom efikasnošću koje su već uspješno implementirane koristeći n-tip supstrata. Slika 1 ilustrira ove strukture solarnih ćelija na supstratima n-tipa kratko. Strukture ćelija dizajnirane na supstratima n-tipa biće ukratko opisane u prethodnim poglavljima. Ove ćelijske strukture mogu se kategorizirati u skladu s tehnikama koje se koriste za obradu ćelija i opisane su kako slijedi: (1) ćelije prednjeg površinskog polja (FSF) Al ćelije stražnjeg emitera (n + np + ćelije) mogu imati kontakte na prednjoj ili na zadnji deo i normalno ima fosfor difuzni FSF; (2) ćelije prednjeg emitera (p + nn + ćelije) na poleđini stražnje površine (BSF) također mogu imati kontakte na prednjoj ili stražnjoj strani i obično su emiteri dopunjeni borom s BSF dopiranim fosforom; (3) ćelije imitiranih ionskih emitera imaju emiter formiran procesom jonske implantacije i može se realizirati za prednje i stražnje kontaktne sheme na n + np + i p + nn + strukturama; (4) heterekcija sa svojstvenom strukturom tankih slojeva (HIT).
Slika 1: Struktura solarnih ćelija supstrata tipa N
