راندمان تولید انرژی سلول خورشیدی

بالاترین راندمان تبدیل فتوولتائیک سلول‌های خورشیدی سیلیکونی تک-کریستالی به 24% می‌رسد، بالاترین در میان انواع سلول‌های خورشیدی. با این حال، هزینه بالای تولید سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی-از استفاده گسترده و گسترده آنها جلوگیری کرده است. سلول های خورشیدی سیلیکونی پلی کریستالی از نظر هزینه تولید ارزان تر از سلول های خورشیدی سیلیکونی تک-کریستالی هستند، اما راندمان تبدیل فتوولتائیک آنها به طور قابل توجهی پایین تر است. علاوه بر این، عمر مفید آنها نیز از سلول‌های خورشیدی تک-سیلیکونی کریستال کوتاه‌تر است. بنابراین، از نظر عملکرد{9}}نسبت قیمت، سلول‌های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی کمی بهتر هستند.

محققان کشف کرده اند که برخی از مواد نیمه هادی مرکب برای تبدیل فتوولتائیک خورشیدی با لایه نازک- مناسب هستند. به عنوان مثال، CdS و CdTe. نیمه هادی های مرکب III{2}V: GaAs و AlP InP. سلول‌های خورشیدی لایه نازک- ساخته شده با این نیمه‌رساناها، راندمان تبدیل فتوولتائیک عالی را نشان می‌دهند. مواد نیمه هادی با شکاف باند گرادیان (تفاوت انرژی بین باند هدایت و باند ظرفیت) می توانند طیف جذب خورشیدی را گسترش دهند و در نتیجه راندمان تبدیل فتوولتائیک را بهبود بخشند. این چشم انداز گسترده ای را برای کاربرد عملی گسترده سلول های خورشیدی- لایه نازک ارائه می دهد. در میان این مواد نیمه هادی چند عنصری، Cu(In,Ga)Se2 یک جاذب نور خورشید عالی است. بر اساس آن، سلول‌های خورشیدی نازک{11}}را می‌توان با راندمان تبدیل فوتوالکتریک بسیار بالاتری نسبت به سلول‌های خورشیدی نازک{12}}سیلیکونی طراحی کرد و راندمان تبدیل فوتوالکتریکی که می‌توان به آن دست یافت 18٪ است.