كفاءة توليد الطاقة للألواح الشمسية

تصل كفاءة التحويل الكهروضوئي للطاقة الشمسية أحادية البلورية إلى أعلى نسبة 24 في المائة ، وهي أعلى نسبة بين جميع أنواع الخلايا الشمسية. ومع ذلك ، فإن تكلفة إنتاج الخلايا الشمسية أحادية البلورية مرتفعة للغاية بحيث لا يمكن استخدامها على نطاق واسع وعلى نطاق واسع. من حيث تكلفة الإنتاج ، تعد الخلايا الشمسية المصنوعة من السليكون متعدد الكريستالات أرخص من الخلايا الشمسية أحادية السليكون ، ولكن كفاءة التحويل الكهروضوئي للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات تقل بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العمر التشغيلي للخلايا الشمسية المصنوعة من السليكون متعدد الكريستالات هو أيضًا أقصر من الخلايا الشمسية أحادية البلورات السليكونية. لذلك ، من حيث الأداء والسعر ، فإن الخلايا الشمسية أحادية البلورية أفضل قليلاً.
وجد الباحثون أن بعض مواد أشباه الموصلات المركبة مناسبة للاستخدام كأفلام تحويل الطاقة الشمسية الكهروضوئية. على سبيل المثال ، CdS ، CdTe ؛ أشباه الموصلات المركبة III-V: GaAs ، AIPInP ، إلخ ؛ تُظهر الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المصنوعة من أشباه الموصلات كفاءة تحويل كهروضوئية ممتازة. يمكن لمواد أشباه الموصلات ذات الفجوات المتعددة في نطاق التدرج توسيع نطاق طيف امتصاص الطاقة الشمسية ، وبالتالي تحسين كفاءة التحويل الكهروضوئي. بحيث يظهر عدد كبير من التطبيقات العملية للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة آفاقًا واسعة. من بين مواد أشباه الموصلات متعددة المكونات ، Cu (In ، Ga) Se2 عبارة عن مادة تمتص الضوء الشمسي بأداء ممتاز. بناءً عليه ، يمكن تصميم خلايا شمسية رقيقة ذات كفاءة تحويل كهروضوئية أعلى بكثير من السيليكون ، مما يحقق معدل تحويل كهروضوئي بنسبة 18 بالمائة