در این مقاله به بررسی نحوه ساخت پرکاربردترین نوع سلولهای خورشیدی می‌پردازیم. معروف‌ترین و پرمصرف‌ترین سلولهای تجاری، سلولهای سیلیکونی هستند. این سلول‌ها از یک ویفر بسیار نازک ساخته می‌شوند که پایه آن از سیلیکون با دو نوع اصلی P (پلاریته مثبت) و N (پلاریته منفی) تشکیل شده است. برای تولید این نوع سلول‌ها، سیلیکون با یک عنصر شیمیایی خاص ترکیب می‌شود تا بار مثبت (p-type) و بار منفی (n-type) ایجاد کند.
سلولهای سیلیکونی نوع N معمولاً گران‌تر هستند اما عملکرد بهتری ارائه می‌دهند و در برابر نور کمتر آسیب‌پذیرند. همچنین، ضریب دمای آن‌ها بهبود یافته است.
عناصر شیمیایی مورد استفاده در این واکنش شامل فسفر برای ایجاد بار مثبت و بور برای تولید بار منفی می‌باشند. بسته به نوع ساختار سلول، سیلیکون به عنوان پایه یا بستر سلول به کار می‌رود.
اکثر سلولهای تک و چندکریستالی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند، از نوع P هستند که با بور ترکیب شده‌اند. در حال حاضر، چند تولیدکننده، از جمله LG، Panasonic و SunPower، از ویفرهای سیلیکونی نوع N بیشتری استفاده می‌کنند. همچنین، شرکت‌هایی مانند JinkoSolar، Trina Solar و Longi Solar نیز در حال توسعه و تولید سلولهای نوع N هستند و بهبودهای جدیدی در این فناوری ارائه می‌دهند.
نوع N: دارای بار منفی است که به دلیل واکنش سیلیکون با فسفر ایجاد می‌شود.
نوع P: دارای بار مثبت است که از واکنش سیلیکون با بور ناشی می‌شود.
بور به عنوان یک ناخالصی در سیلیکون عمل می‌کند و باعث ایجاد "حفره" (hole) در ساختار کریستالی سیلیکون می‌شود. این حفره‌ها بار مثبت دارند و به این ترتیب سیلیکون نوع P (پوزی تیو) شکل می‌گیرد.
هر دو نوع سلول از ترکیبی از سیلیکون‌های نوع N و نوع P استفاده می‌کنند که با هم پیوند P-N را تشکیل می‌دهند. این پیوند یکی از عوامل اساسی برای عملکرد یک سلول خورشیدی به شمار می‌رود.
تفاوت اصلی سلول نوع P در استفاده از عنصر بور به همراه سیلیکون به عنوان پایه است که با یک لایه بسیار نازک از سیلیکون نوع N ترکیب می‌شود. در حالی که در سلولهای نوع N، پایه از سیلیکون نوع N تشکیل شده و با یک لایه نازک از سیلیکون نوع P پوشانده می‌شود.
همان‌طور که ذکر شد، سیلیکون‌های نوع P و نوع N در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا پیوند P-N را تشکیل دهند. این پیوند، میدان الکتریکی تولید می‌کند که باعث می‌شود در زمان تابش نور خورشید، جریان الکتریکی از سلول عبور کند. اثر فتوولتائیک زمانی اتفاق می‌افتد که فوتون‌های نور (انرژی) الکترون‌ها را از سیلیکون آزاد کنند و به این ترتیب جریان برق تولید می‌شود.
همان‌طور که در تصویر نشان داده شده است، تنها تفاوت بین سلولهای خورشیدی نوع N و نوع P در ضخامت لایه P-N است. حال که با روش ساخت این دو نوع سلول آشنا شدیم، می‌توانیم به مقایسه آن‌ها بپردازیم.
با توجه به مواد و ترکیبات به کار رفته در سلولهای نوع N، این نوع سلول‌ها به طور کلی عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهند. این به دلیل تحمل بیشتر آن‌ها در برابر ناخالصی‌ها و وجود نقص‌های کمتر است که در نهایت بازده کل را افزایش می‌دهد.
همچنین، سلولهای نوع N نسبت به هر دو نوع تکی و چند سلولی نوع P، مقاومت بیشتری در برابر دما دارند. از همه مهم‌تر، سلولهای نوع N با مشکلات ناشی از نور LID (تخریب ناشی از نور) مواجه نیستند، زیرا آن‌ها دارای بور اکسیژن هستند، در حالی که این مشکل در سلولهای نوع P وجود دارد.
وجود ناخالصی‌های کمتر در بستر سلولهای نوع N
عملکرد بهتر در دماهای بالا
کاهش تخریب ناشی از نور LID
