יעילות ייצור חשמל של פאנלים סולאריים

יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של אנרגיית השמש של סיליקון חד-גבישי היא עד 24 אחוז, שהיא יעילות ההמרה הפוטואלקטרית הגבוהה ביותר מבין כל סוגי התאים הסולאריים. אבל תאים סולאריים סיליקון חד-גבישיים הם כל כך יקרים לייצור עד שהם עדיין לא נמצאים בשימוש נרחב ואוניברסלי במספרים גדולים. תאים סולריים סיליקון פוליגריסטליים זולים יותר מתאי סיליקון חד גבישי מבחינת עלות הייצור, אך יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של תאים סולריים סיליקון פוליגריסטליים נמוכה בהרבה. בנוסף, חיי השירות של תאים סולאריים סיליקון פוליגריסטליים קצרים יותר מאלו של תאים סולאריים סיליקון חד גבישי. . לכן, מבחינת ביצועי העלות, תאים סולריים סיליקון חד-גבישיים טובים מעט יותר.

חוקרים מצאו שחלק מחומרי מוליכים למחצה מורכבים מתאימים לסרטי המרה פוטואלקטריים סולאריים. לדוגמה, CdS, CdTe; מוליכים למחצה מורכבים III-V: GaAs, AIPInP וכו'; תאים סולריים בסרט דק העשויים ממוליכים למחצה אלה מראים יעילות המרה פוטו-אלקטרית טובה. חומרים מוליכים למחצה עם פערי פסי אנרגיה מרובים יכולים להרחיב את הטווח הספקטרלי של ספיגת אנרגיית השמש, ובכך לשפר את יעילות ההמרה הפוטואלקטרית. כך שמספר רב של יישומים מעשיים של תאים סולאריים בסרט דק מציגים סיכויים רחבים. בין חומרי מוליכים למחצה מרובי רכיבים אלה, Cu(In,Ga)Se2 הוא חומר מעולה סופג אור שמש. על בסיסו ניתן לעצב תאים סולאריים בסרט דק עם יעילות המרה פוטו-אלקטרית גבוהה משמעותית מסיליקון, ושיעור ההמרה הפוטואלקטרי שניתן להשיג הוא 18 אחוז.