Panoul solar este un dispozitiv care convertește energia radiației solare direct sau indirect în energie electrică prin efect fotoelectric sau efect fotochimic prin absorbția luminii solare. Materialul principal al majorității panourilor solare este „siliciu”, dar din cauza costului ridicat de producție, utilizarea pe scară largă a acestuia are încă anumite limitări.

În comparație cu bateriile obișnuite și bateriile reîncărcabile, celulele solare aparțin mai multor economii de energie și protecție a mediului a produselor ecologice.

În prezent, materialele de siliciu cristalin (inclusiv siliciul policristalin și siliciul monocristalin) sunt cele mai importante materiale fotovoltaice, cu o cotă de piață de peste 90% și vor rămâne materialele principale ale celulelor solare pentru o perioadă lungă de timp în viitor. De multă vreme, tehnologia de producție a materialelor polisilicioase a fost în mâinile a 10 fabrici a 7 companii din 3 țări, cum ar fi Statele Unite, Japonia și Germania, formând o situație de blocaj tehnologic și monopol de piață. Cererea de polisiliciu vine în principal din semiconductori și celule solare. Conform diferitelor cerințe de puritate, împărțite în niveluri de energie electronică și solară. Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei fotovoltaice, cererea de polisiliciu solar pentru celule solare crește mai rapid decât cea de polisiliciu semiconductor și este de așteptat că cererea de polisiliciu solar va depăși pe cea de polisiliciu electronic până în 2008. Producția totală de celule solare la nivel mondial a crescut de la 69 MW în 1994 la aproape 1200 MW în 2004, o creștere de 17 ori în doar 10 ani.

Panouri de siliciu cristal: celule solare din siliciu policristalin, celule solare din siliciu monocristalin.

Panouri de siliciu amorf: celule solare cu peliculă subțire, celule solare organice.

Panouri de colorare chimică: celule solare sensibilizate la colorant.

Celulă solară flexibilă

Siliciu monocristalin

Celulele solare cu siliciu monocristalin au o eficiență de conversie de aproximativ 18%, până la 24%, care este cea mai mare dintre orice tip de celulă solară, dar este prea costisitoare pentru utilizare pe scară largă. Deoarece siliciul monocristalin este, în general, sigilat cu sticlă călită și rășină impermeabilă, este robustă și durabilă, cu o durată de viață de până la 25 de ani.

polisiliciu

Procesul de fabricație al celulelor solare din siliciu policristalin este similar cu cel al celulelor solare din siliciu monocristalin, dar eficiența de conversie fotoelectrică a celulelor solare din siliciu policristalin este mult mai mică, iar eficiența conversiei fotoelectrice este de aproximativ 16%. În ceea ce privește costul de producție, este mai ieftin decât celulele solare cu siliciu monocristalin, iar materialele sunt simplu de fabricat, economisind consumul de energie, iar costul total de producție este mai mic, așa că a fost dezvoltat într-un număr mare. În plus, celulele solare cu siliciu policristalin au o viață mai scurtă decât monocristalină. celule solare cu siliciu. Celulele solare cu siliciu monocristalin sunt puțin mai bune la cost și performanță.

Siliciu amorf

Celula solară cu siliciu amorf este un nou tip de celulă solară cu peliculă subțire care a apărut în 1976. Este complet diferită de metoda de producție a celulelor solare cu siliciu monocristalin și siliciu policristalin. Procesul este mult simplificat, consumul de material de siliciu este mai mic, iar consumul de energie este mai mic. Cu toate acestea, principala problemă a celulelor solare cu siliciu amorf este că eficiența conversiei fotoelectrice este scăzută. Nivelul internațional avansat este de aproximativ 10% și nu este stabil. Odată cu prelungirea timpului, eficiența conversiei scade.