Fysikere fra Russland har forbedret effektiviteten til solcellepaneler med 20 %

Forholdet mellom effektivitet og materialer og teknologier

Hvordan fungerer solcellepaneler? Basert på egenskapene til halvledere. Lyset som faller på dem produserer knockout av partikler av elektroner som ligger i den ytre bane av atomer. Et stort antall elektroner skaper et elektrisk strømpotensial - under lukkede kretsforhold.

For å gi en normal strømindikator vil ikke én modul være nok. Jo flere paneler, jo mer effektiv drift av radiatorene, som gir strøm til batteriene, hvor det vil samle seg.Det er av denne grunn at effektiviteten til solcellepaneler også avhenger av antall installerte moduler. Jo flere av dem, jo ​​mer solenergi absorberer de, og kraftindeksen deres blir en størrelsesorden høyere.

Kan batterieffektiviteten forbedres? Slike forsøk ble gjort av skaperne deres, og mer enn en gang. Veien ut i fremtiden kan være produksjon av elementer som består av flere materialer og deres lag. Materialene følges på en slik måte at modulene kan ta opp ulike typer energi.

For eksempel, hvis ett stoff fungerer med UV-spekteret, og det andre med det infrarøde spekteret, øker effektiviteten til solcellene betydelig. Hvis du tenker på teorinivå, kan den høyeste effektiviteten være en indikator på omtrent 90%.

Dessuten har typen silisium stor innflytelse på effektiviteten til ethvert solsystem. Dens atomer kan oppnås på flere måter, og alle paneler, basert på dette, er delt inn i tre varianter:

• enkeltkrystaller;
• polykrystaller;
• amorfe silisiumelementer.

Solceller produseres av monokrystaller, hvis effektivitet er omtrent 20 %. De er dyre fordi de er de mest effektive. Polykrystaller er mye lavere i pris, siden kvaliteten på arbeidet deres i dette tilfellet avhenger direkte av renheten til silisiumet som brukes i produksjonen.

Elementer basert på amorft silisium har blitt grunnlaget for produksjon av tynnfilm fleksible solcellepaneler. Teknologien for deres produksjon er mye enklere, kostnadene er lavere, men effektiviteten er mindre - ikke mer enn 6%. De slites raskt ut. Derfor, for å forbedre levetiden, tilsettes selen, gallium og indium til dem.

Bruk

Bærbar elektronikk

For å gi strøm og / eller lade opp batteriene til forskjellige forbrukerelektronikk - kalkulatorer, spillere, lommelykter, etc.

Energiforsyning av bygninger

Solcellebatteri på taket av huset

Store solceller, som solfangere, er mye brukt i tropiske og subtropiske områder med et stort antall soldager. Spesielt populære i middelhavslandene, hvor de er plassert på hustakene.

Nye boliger i Spania har vært utstyrt med solvarmeovner siden mars 2007 for å dekke mellom 30 % og 70 % av varmtvannsbehovet deres, avhengig av boligens beliggenhet og forventet vannforbruk. Yrkesbygg (kjøpesenter, sykehus etc.) skal ha solcelleutstyr.

For tiden skaper overgangen til solcellepaneler mye kritikk blant folk. Dette skyldes økningen i strømprisene, rot i naturlandskapet. Motstandere av overgangen solcellepaneler blir kritisert for slikt overgang, som eiere av hus og land som solcellepaneler installert og vindparker, får tilskudd fra staten, mens vanlige leietakere ikke får det. I denne forbindelse har det tyske føderale økonomidepartementet utviklet et lovforslag som vil tillate i nær fremtid å innføre fordeler for leietakere som bor i hus som er forsynt med energi fra solcelleanlegg eller blokkerer termiske kraftverk. Sammen med utbetaling av tilskudd til eiere av hus som bruker alternative energikilder, planlegges det å utbetale tilskudd til leietakere som bor i disse husene.

Bruk i verdensrommet

Solcellepaneler er en av de viktigste måtene å generere elektrisk energi på romfartøyer: de opererer i lang tid uten å forbruke noen materialer, og samtidig er de miljøvennlige, i motsetning til kjernefysiske og radioisotopenergikilder.

Men når man flyr i stor avstand fra solen (utenfor Mars bane), blir bruken problematisk, siden strømmen av solenergi er omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden fra solen. Når du flyr til Venus og Mercury, tvert imot, øker kraften til solbatterier betydelig (i Venus-regionen med 2 ganger, i regionen Mercury med 6 ganger).

Bruk i medisin

Sørkoreanske forskere har utviklet en subkutan solcelle. En miniatyrenergikilde kan implanteres under huden på en person for å sikre jevn drift av enheter implantert i kroppen, for eksempel en pacemaker. Et slikt batteri er 15 ganger tynnere enn et hårstrå og kan lades opp selv om solkrem smøres på huden.

Hva er effektivitet

Så effektiviteten til et batteri er mengden potensial det faktisk genererer, angitt i prosent. For å beregne det, er det nødvendig å dele kraften til elektrisk energi med kraften til solenergi som faller på overflaten av solcellepaneler.

Nå er dette tallet i området fra 12 til 25%. Selv om det i praksis, gitt vær og klimatiske forhold, ikke stiger over 15. Årsaken til dette er materialene som solcellebatterier er laget av. Silisium, som er det viktigste "råmaterialet" for deres fremstilling, har ikke evnen til å absorbere UV-spekteret og kan kun fungere med infrarød stråling.Dessverre, på grunn av denne mangelen, kaster vi bort energien til UV-spekteret og bruker det ikke godt.

Innvirkning på ytelsen til ulike faktorer.

Å øke effektiviteten til solcellemoduler er en hodepine for alle forskere som jobber i denne retningen. Til dags dato er effektiviteten til slike enheter i området fra 15 til 25%. Prosentandelen er veldig lav. Solbatterier er en ekstremt lunefull enhet, hvis stabile drift avhenger av mange årsaker.

Hovedfaktorene som kan påvirke ytelsen på to måter inkluderer:

• Grunnmateriale for solceller. De svakeste i denne forbindelse er polykrystallinske solcellepaneler med en effektivitet på opptil 15 %. Moduler basert på indium-gallium eller kadmium-tellur, som har opptil 20 % av produktiviteten, kan anses som lovende.
• Solar mottaker orientering. Ideelt sett bør solcellepaneler med arbeidsflate vende mot solen i en rett vinkel. I denne stillingen bør de være så lange som mulig. For å øke varigheten av riktig plassering av modulene i solens område, har dyrere motparter i sitt arsenal en solsporingsenhet som roterer batteriene etter stjernens bevegelse.
• Overoppheting av installasjoner. Høye temperaturer har en negativ effekt på kraftproduksjonen, derfor er det nødvendig å sikre tilstrekkelig ventilasjon og kjøling av panelene under installasjonen. Dette oppnås ved å installere et ventilert gap mellom panelet og installasjonsflaten.
• Skyggen som kastes av ethvert objekt kan ødelegge effektiviteten til hele systemet betydelig.

Etter å ha oppfylt alle kravene, og om mulig installert panelene i riktig posisjon, kan du få solcellepaneler med høy effektivitet. Den er høy, ikke maksimal. Faktum er at den beregnede, eller teoretiske effektiviteten, er en verdi utledet i laboratorieforhold, med gjennomsnittlige parametere for dagslystimer og antall overskyede dager.

I praksis vil selvsagt effektivitetsprosenten være lavere.

Tar opp solenergi batterier til hjemmet ditt, er det bedre å fokusere på den nedre ytelsesgrensen, i stedet for den øvre. Ved å velge solcellemoduler og alle komponentene som passer for jobben på denne måten, kan du være sikker på at kapasiteten til den installerte installasjonen er tilstrekkelig. Ved å velge en nedre ytelsesgrense i beregningene kan du spare på kjøp av tilleggspaneler som kjøpes inn for gjenforsikring ved strømmangel.

Oppmuntre utviklingsmuligheter.

Til dags dato tilhører den absolutte rekorden for effektivitet innen solenergi amerikanske utviklere og er 42,8%. Denne verdien er 2 % høyere enn den forrige rekorden i 2010. En rekordmengde energi ble oppnådd med forbedring av en solcelle laget av krystallinsk silisium. Det unike med en slik studie er det faktum at alle målinger ble utført utelukkende under arbeidsforhold, det vil si ikke i laboratorie- og drivhuslokaler, men på virkelige steder i den foreslåtte installasjonen.

På sidelinjen til alle de samme tekniske laboratoriene stopper ikke arbeidet med å øke den siste rekorden. Neste mål for utviklerne er effektivitetsgrensen for solcellemoduler på 50 %.Hver dag kommer menneskeheten nærmere øyeblikket da solenergi fullstendig vil erstatte de skadelige og dyre energikildene som brukes i dag, og vil bli på nivå med slike giganter som vannkraftverk.

Effektivitet av ulike typer solcellepaneler

Alle moderne solceller opererer på grunnlag av de fysiske egenskapene til halvledere. Fotoner av sollys, som faller på solcellepaneler, slår ut elektroner fra de ytre banene til atomer. Som et resultat begynner bevegelsen deres, noe som fører til utseendet av en elektrisk strøm.

Enkeltpaneler kan ikke gi normal strøm, så de kobles i visse mengder til et felles solcellebatteri. Jo flere solcelleceller som er involvert i systemet, desto høyere effekt vil elektrisitet være.

Når du kjenner prinsippet til panelene, kan du bestemme effektiviteten deres. Teoretisk sett er definisjonen av effektivitet mengden produsert elektrisitet delt på mengden energi fra solstrålene som faller på et gitt panel. Teoretisk sett er moderne systemer i stand til å levere opptil 25%, men i virkeligheten er dette tallet ikke mer enn 15%. Mye avhenger av materialet som panelene er laget av. For eksempel er mye brukt silisium i stand til å absorbere bare infrarøde stråler, og energien til ultrafiolette stråler blir ikke oppfattet av det og er bortkastet.

For tiden jobbes det med å lage flerlagspaneler, som gjør det mulig å produsere solcellepaneler med høy effektivitet. Designet deres inkluderer forskjellige materialer plassert i flere lag. De er valgt på en slik måte at de er i stand til å fange opp alle hovedenergikvantene.Det vil si at hvert lag av et bestemt materiale er i stand til å absorbere en av energitypene.

Teoretisk, for slike enheter, kan effektiviteten øke med opptil 87%, men i praksis er teknologien for produksjon av slike paneler ganske komplisert. I tillegg er kostnadene deres mye høyere sammenlignet med standard solcellesystemer.

Effektiviteten til et solcellebatteri avhenger i stor grad av typen silisium som brukes i solceller. Alle paneler basert på dette materialet er delt inn i tre typer:

• Monokrystallinsk, med en effektivitet på 10-15%. De anses som de mest effektive, og prisen deres er mye høyere enn andre enheter.
• Polykrystallinske har lavere priser, men kostnadene per watt er mye lavere. Når du bruker materialer av høy kvalitet, er slike paneler noen ganger overlegne i effektivitet enn enkeltkrystaller.
• Fleksible tynnfilmspaneler basert på amorft silisium. De er enkle å produsere og lave kostnader. Imidlertid er effektiviteten til disse enhetene svært lav, omtrent 5-6%. Gradvis, under drift, reduseres ytelsen deres, produktiviteten blir lavere.

proffer

1. På grunn av at det ikke er bevegelige deler og elementer i panelene, økes holdbarheten. Produsenter garanterer en levetid på 25 år.
2. Hvis du følger alle rutinemessig vedlikehold og driftsregler, øker driften av slike systemer til 50 år. Vedlikehold er ganske enkelt - rengjør fotocellene i tide fra støv, snø og andre naturlige forurensninger.
3. Det er holdbarheten til systemet som er den avgjørende faktoren for kjøp og montering av paneler. Etter at alle kostnadene har betalt seg, vil elektrisiteten som produseres være gratis.

Den viktigste hindringen for utbredt bruk av slike systemer er deres høye kostnader. Med den lave effektiviteten til husholdningssolpaneler er det alvorlig tvil om det økonomiske behovet for denne spesielle metoden for å generere elektrisitet.

Men igjen, det er nødvendig å rimelig vurdere egenskapene til disse systemene og, basert på dette, beregne forventet avkastning. Det vil ikke være mulig å erstatte tradisjonell strøm helt, men det er fullt mulig å spare penger ved å bruke solcelleanlegg.

I tillegg er det vanskelig å ikke legge merke til slike fordeler som:

• Få elektrisitet i de mest avsidesliggende områdene fra sivilisasjonen;
• autonomi;
• Lydløshet.

Ulemper med solenergi

• Behovet for å bruke store arealer;
• Solkraftverket fungerer ikke om natten og fungerer ikke effektivt i kveldsskumringen, mens toppen av strømforbruket inntreffer nettopp i kveldstimene;
• Til tross for miljørenheten til den mottatte energien, inneholder solcellene selv giftige stoffer, som bly, kadmium, gallium, arsen, etc.

Solkraftverk blir kritisert på grunn av høye kostnader, så vel som den lave stabiliteten til komplekse blyhalogenider og toksisiteten til disse forbindelsene. For tiden pågår aktiv utvikling av blyfrie halvledere for for eksempel solceller basert på vismut og antimon.

På grunn av deres lave effektivitet, som i beste fall når 20 prosent, blir solcellepaneler veldig varme. De resterende 80 prosent av solenergi Lyset varmer solcellepanelene opp til gjennomsnittstemperatur rundt 55°C. FRA en økning i temperaturen på solcellecellen ved 1°, synker effektiviteten med 0,5%.Denne avhengigheten er ikke-lineær og en økning i elementtemperaturen med 10° fører til en reduksjon i effektiviteten med nesten en faktor to. Aktive elementer i kjølesystemer (vifter eller pumper) som pumper kjølemiddel bruker en betydelig mengde energi, krever periodisk vedlikehold og reduserer påliteligheten til hele systemet. Passive kjølesystemer har svært lav ytelse og takler ikke oppgaven med å kjøle solcellepaneler.

Ytelsesberegning

Bruken av solenergi og den økonomiske rasjonaliteten til slike konsepter bestemmer effektiviteten til alle typer solcellepanelsystemer. Først av alt tas kostnadene ved transformasjon i betraktning. solenergi til elektrisitet.

Hvor lønnsomme og effektive slike systemer bestemmes av faktorer som:

• Type solcellepaneler og relatert utstyr;
• Effektiviteten til fotoceller og kostnadene deres;
• Klimatiske forhold. Ulike regioner har ulik solaktivitet. Det påvirker også tilbakebetalingstiden.

Hvordan velge riktig ytelse

Før du kjøper paneler, må du vite hva den nødvendige effektiviteten til et solcellebatteri kan være.

Hvis husholdningens forbruksnivå for eksempel er 100 kW/mnd (i følge strømmåleren), så er det lurt at solcellene produserer like mye.

Har bestemt meg for dette. La oss gå videre.

Det er tydelig at solcellestasjonen kun er i drift på dagtid. Dessuten vil navneskiltets kraft oppnås i nærvær av en klar himmel. I tillegg kan toppeffekten oppnås under forutsetning av at solstrålene faller på overflaten. i rett vinkel.

Ettersom solens posisjon endres, endres også vinkelen på panelet.Følgelig, ved store vinkler, vil en merkbar reduksjon i kraft bli observert. Dette er bare på en klar dag. I overskyet vær kan et kraftfall på 15–20 ganger garanteres. Selv en liten sky eller dis forårsaker et strømfall på 2-3 ganger

Dette må også tas i betraktning

Nå - hvordan beregne driftstiden til panelene?

Driftsperioden der batteriene effektivt kan fungere med nesten full kapasitet er omtrent 7 timer. Fra 9.00 til 16.00. Om sommeren er dagslyset lengre, men elektrisitetsproduksjonen om morgenen og kvelden er svært liten - innenfor 20–30 %. Resten, dette er 70 %, vil bli generert, igjen, på dagtid, fra kl. 09.00 til 16.00.

Så det viser seg at hvis panelene har en navneskilteffekt på 1 kW, er det om sommeren den mest solrike en dag vil generere 7 kW/t elektrisitet. Forutsatt at de skal jobbe fra 9 til 16 timer på dagen. Det vil si at det vil utgjøre 210 kWh strøm per måned!

Dette er et panelsett. Og én stikkontakt med en effekt på kun 100 watt? For en dag vil den gi 700 watt/time. 21 kW per måned.

Hvordan få solcellepanelet til å fungere så effektivt som mulig

Ytelsen til ethvert solsystem avhenger av:

• temperaturindikatorer;
• innfallsvinkelen til solens stråler;
• overflatetilstand (den må alltid være ren);
• værforhold;
• tilstedeværelsen eller fraværet av en skygge.

Den optimale innfallsvinkelen for solstrålene på panelet er 90 °, det vil si en rett linje. Det er allerede solcelleanlegg utstyrt med unike enheter. De lar deg overvåke stjernens posisjon i verdensrommet. Når solens posisjon i forhold til jorden endres, endres også helningsvinkelen til solsystemet.

Den konstante oppvarmingen av elementene har heller ikke den beste effekten på ytelsen deres. Når energi omdannes, oppstår det alvorlige tap. Derfor må det alltid være et lite rom mellom solsystemet og overflaten det er montert på. Luftstrømmene som passerer i den vil tjene som en naturlig måte å avkjøle på.

Renheten til solcellepaneler er også en viktig faktor som påvirker deres effektivitet. Hvis de er sterkt forurenset, samler de mindre lys, noe som gjør at effektiviteten reduseres.

Dessuten spiller riktig installasjon en stor rolle. Når du monterer systemet, er det umulig å la en skygge falle på det. Den beste siden som de anbefales å installere på er sør.

Når det gjelder værforholdene, kan vi samtidig svare på det populære spørsmålet om solcellepaneler fungerer i overskyet vær. Selvfølgelig fortsetter arbeidet deres, fordi den elektromagnetiske strålingen som kommer fra solen treffer jorden til alle tider av året. Selvfølgelig vil ytelsen til panelene (COP) være betydelig lavere, spesielt i regioner med en overflod av regnfulle og overskyede dager i året. De vil med andre ord generere strøm, men i mye mindre mengder enn i regioner med solrikt og varmt klima.

Faktorer som påvirker effektiviteten til solceller

Funksjoner ved strukturen til fotoceller forårsaker en reduksjon i ytelsen til paneler med økende temperatur.

Delvis dimming av panelet forårsaker et fall i utgangsspenningen på grunn av tap i det uopplyste elementet, som begynner å fungere som en parasittisk belastning. Denne ulempen kan elimineres ved å installere en bypass på hver fotocelle i panelet.I overskyet vær, i fravær av direkte sollys, blir paneler som bruker linser for å konsentrere stråling ekstremt ineffektive, siden effekten av linsen forsvinner.

Fra ytelseskurven til et solcellepanel kan man se at for å oppnå størst effektivitet kreves riktig valg av belastningsmotstand. For å gjøre dette kobles ikke solcellepanelene direkte til lasten, men bruker en solcellesystemstyringskontroller som sikrer optimal drift av panelene.

Hvordan fungerer et solcellebatteri?

Alle moderne solceller fungerer takket være oppdagelsen som ble gjort av fysikeren Alexandre Becquerel i 1839 - selve prinsippet for drift av halvledere.

Hvis silisiumfotocellene på toppplaten varmes opp, frigjøres atomene til silisiumhalvlederen. De prøver å fange atomene på den nedre platen. I full overensstemmelse med fysikkens lover må elektronene på bunnplaten gå tilbake til sin opprinnelige tilstand. Disse elektronene åpner seg én vei – gjennom ledningene. Den lagrede energien overføres til batteriene og returneres tilbake til den øverste silisiumplaten.

Historie

I 1842 oppdaget Alexandre Edmond Becquerel effekten av å konvertere lys til elektrisitet. Charles Fritts begynte å bruke selen for å gjøre lys til elektrisitet. De første prototypene av solceller ble laget av den italienske fotokjemikeren Giacomo Luigi Chamichan.

Den 25. mars 1948 annonserte Bell Laboratories etableringen av de første silisiumbaserte solcellene for å generere elektrisk strøm. Denne oppdagelsen ble gjort av tre ansatte i selskapet - Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin og Gerald Pearson. Allerede 4 år senere, 17. mars 1958, ble en satellitt som bruker solcellepaneler, Avangard-1, skutt opp i USA. 15. mai 1958 ble også en satellitt som bruker solcellepaneler, Sputnik-3, skutt opp i USSR.

Dette er interessant: I Tyskland, bygget den høyeste vindpark i verden

Hvor raskt vil solcellepaneler lønne seg?

Kostnaden for solcellepaneler i dag er ganske høy. Og gitt den lille verdien av effektiviteten til panelene, er spørsmålet om tilbakebetalingen svært relevant. Levetiden til batterier drevet av solenergi er omtrent 25 år eller mer. Vi vil snakke om hva som forårsaket en så lang levetid litt senere, men foreløpig vil vi finne ut spørsmålet ovenfor.

Tilbakebetalingsperioden påvirkes av:

• Valgt utstyrstype. Enkeltlags solceller har lavere virkningsgrad sammenlignet med flerlags, men også mye lavere pris.
• Geografisk plassering, det vil si at jo mer sollys i området ditt, desto raskere vil den installerte modulen lønne seg.
• Kostnader for utstyr. Jo mer penger du brukte på kjøp og installasjon av elementer som utgjør solenergisparesystemet, jo lengre tilbakebetalingstid.
• Kostnaden for energiressurser i din region.

Gjennomsnittlig tilbakebetalingstid for landene i Sør-Europa er 1,5-2 år, for landene i Sentral-Europa - 2,5-3,5 år, og i Russland er tilbakebetalingsperioden omtrent 2-5 år.I nær fremtid vil effektiviteten til solcellepaneler øke betydelig, dette skyldes utviklingen av mer avanserte teknologier som øker effektiviteten og reduserer kostnadene for paneler. Og som et resultat vil også perioden hvor energisparesystemet på solenergi vil betale seg tilbake, reduseres.

Siste utvikling som øker effektiviteten

Nesten hver dag kunngjør forskere over hele verden utviklingen av en ny metode for å øke effektiviteten til solcellemoduler. La oss bli kjent med de mest interessante av dem. I fjor introduserte Sharp en solcelle for publikum med en virkningsgrad på 43,5 %. De var i stand til å oppnå dette tallet ved å installere en linse for å fokusere energi direkte i elementet.

Tyske fysikere henger ikke etter Sharp. I juni 2013 introduserte de sin solcelle med et areal på bare 5,2 kvadratmeter. mm, bestående av 4 lag med halvlederelementer. Denne teknologien gjorde det mulig å oppnå en effektivitet på 44,7%. Maksimal effektivitet i dette tilfellet oppnås også ved å sette det konkave speilet i fokus.

I oktober 2013 ble resultatene av arbeidet til forskere fra Stanford publisert. De har utviklet en ny varmebestandig kompositt som er i stand til å øke ytelsen til fotovoltaiske celler. Den teoretiske verdien av effektivitet er omtrent 80%. Som vi skrev ovenfor, er halvledere, som inkluderer silisium, kun i stand til å absorbere IR-stråling. Så handlingen til det nye komposittmaterialet er rettet mot å konvertere høyfrekvent stråling til infrarød.

Engelske forskere var neste. De utviklet en teknologi som er i stand til å øke celleeffektiviteten med 22 %.De foreslo å plassere nanospiker av aluminium på den glatte overflaten av tynnfilmpaneler. Dette metallet ble valgt på grunn av det faktum at det ikke absorberer sollys, men tvert imot sprer det. Følgelig øker mengden absorbert solenergi. Derav økningen i ytelsen til solbatteriet.

Bare de viktigste utviklingene er gitt her, men saken er ikke begrenset til dem. Forskere kjemper om hver tiende prosent, og så langt har de lykkes. La oss håpe at effektiviteten til solcellepaneler i nær fremtid vil være på riktig nivå. Tross alt vil fordelen ved å bruke panelene være maksimal.

Artikkelen er utarbeidet av Abdullina Regina

Moskva bruker allerede nye teknologier for belysning av gater og parker, jeg tror den økonomiske effektiviteten er beregnet der:

Typer solcellefotoceller og deres effektivitet

Driften av solcellepaneler er basert på egenskapene til halvlederelementer. Sollys som faller på solcellepaneler slår ut elektroner fra den ytre bane av atomer av fotoner. Det resulterende store antallet elektroner gir en elektrisk strøm i en lukket krets. Ett eller to paneler for normal strøm er ikke nok. Derfor kombineres flere deler til solcellepaneler. For å oppnå den nødvendige spenningen og kraften er de koblet parallelt og i serie. Et større antall solceller gir et større areal for å absorbere solenergi og produsere mer kraft.

Fotoceller

En av måtene å øke effektiviteten på er å lage flerlagspaneler. Slike strukturer består av et sett med materialer arrangert i lag. Valg av materialer utføres på en slik måte at kvanta av forskjellige energier fanges opp.Et lag med ett materiale absorberer én type energi, med et annet hverandre, og så videre. Som et resultat er det mulig å lage solcellepaneler med høy effektivitet. Teoretisk sett kan slike sandwichpaneler gi Effektivitet opptil 87 prosent. Men dette er i teorien, men i praksis er produksjonen av slike moduler problematisk. Dessuten blir de veldig dyre.

Effektiviteten til solcelleanlegg påvirkes også av typen silisium som brukes i solceller. Avhengig av produksjonen av silisiumatomet, kan de deles inn i 3 typer:

• Monokrystallinsk;
• polykrystallinsk;
• Amorfe silisiumpaneler.

Solceller laget av enkrystall silisium har en virkningsgrad på 10-15 prosent. De er de mest effektive og koster mest. Modeller av polykrystallinsk silisium har den billigste watt elektrisitet. Mye avhenger av renheten til materialene, og i noen tilfeller kan polykrystallinske elementer være mer effektive enn enkeltkrystaller.

Amorft silisiumpanel