Päikesepaneeliga seotud teadmiste tõlgendamine
Esiteks, päikesepatareide elektritootmise põhimõte: päikesepatareid on paar seadet, mis reageerivad valgusele ja konverteerivad kerget energiat elektriks. On palju erinevaid materjale, mis võivad tekitada fotogalvaanilist efekti, näiteks: monokristalliline räni, polükristalne räni, amorfne räni, gallium-arseniid jms. Nende energiatootmise põhimõte on põhimõtteliselt sama ja kristallvõimsuse genereerimise protsessi kirjeldatakse nüüd kristallide näitena. P-tüüpi kristalne räni seostatakse fosforiga, et saada N-tüüpi räni, et moodustada PN-ühendus. Kui valgus valgustab päikesepatarei pinda, absorbeerib osa fotoneid räni materjal; fotonite energia kantakse räni aatomitesse, põhjustades elektronide liikumist rohkem ja vabad elektronide PN ristmikud on koondunud mõlemale küljele, et moodustada potentsiaalne erinevus, kui ahel on väliselt ühendatud. Selle pinge toimel tekib välisvoolu kaudu vool, mis tekitab teatud väljundvõimsuse. Selle protsessi põhiolemus on fotoni energia muundamine elektrienergiaks.
Teiseks, polükristalliliste räni päikesepatareide ja elektrokristalliliste räni päikesepatareide vahel puudub erinevus. Polükristalliliste räni päikesepatareide ja monokristalliliste räni päikesepatareide eluiga ja stabiilsus on väga hea. Kuigi monokristalliliste räni päikesepatareide keskmine konversioonitõhusus on umbes 1% kõrgem kui polükristalliliste räni päikesepatareide keskmine konversioonitõhusus, kuna päikesepatarei koostamisel saab monokristallilisi räni päikesepatareid valmistada ainult kvaasiruutudeks (neli topsi). moodulid Kui osa piirkonnast on täidetud ja polükristalliline räni päikeseelement on ruudukujuline, ei ole sellist probleemi, seega on päikesepatarei mooduli efektiivsus sama.
Peale selle, kuna kahe päikesepatarei materjali valmistamisprotsess on erinev, siis polükristallilise räni päikeseelemendi tootmisprotsessis tarbitud energia on umbes 30% väiksem kui ühekristallilise räni päikesepatarei.
Ühekristallilise räni aku on kõrge aku konversioonitõhususe ja hea stabiilsusega, kuid maksumus on kõrge. Monokristallilised räni rakud on läbinud tehnilise barjääri, mis on üle 20% fotoelektrilise muundamise efektiivsuse rohkem kui 20 aastat tagasi.
Polükristallilistel räni rakkudel on madal hind ja madal konversioonitõhusus. Sirge joonistusega ühe kristallilise räni päikesepatareid, mitmesuguseid materjali defekte, nagu teraviljapiirid, nihked, mikroefektid ja materjalide, süsiniku ja hapniku lisandid ning saastumisprotsessis olevad üleminekurühmad loetakse väravaks, mis on põhjustanud polükristalliliste ränirakkude fotoelektriline konversioonikiirus ei suuda puruneda 20% võrra.
Tahke füüsika seisukohast ei ole räni kõige sobivam fotogalvaaniline materjal. Põhjuseks on see, et räni on lihtne pooljuhtmaterjal, mille valguse neeldumistegur on väike, mistõttu on teiste fotogalvaaniliste materjalide uurimine muutunud suundumuseks. Nende hulgas tunnistatakse kaadmiumtelluriidi (CdTe) kaheks väga paljutõotavaks fotogalvaaniliseks materjaliks ning on teinud mõningaid edusamme, kuid see nõuab palju tööd suurte tootmisega ja konkureerima kristalliliste ränikollektoritega.