Fysikere fra Rusland har forbedret solcelleeffektiviteten med 20 %

Sammenhæng mellem effektivitet og materialer og teknologi

Hvordan fungerer solpaneler? Om princippet om halvlederens egenskaber. Lys, der falder på dem, producerer elektroner, der befinder sig i atomernes ydre kredsløb med deres partikler. Det store antal elektroner skaber et elektrisk strømpotentiale - under lukkede kredsløbsforhold.

Et enkelt modul vil ikke være nok til at levere den normale mængde strøm. Jo flere paneler, jo mere effektive er varmesænkene, der afgiver elektriciteten til batterierne, hvor den lagres. Det er derfor, at effektiviteten af solpaneler også afhænger af antallet af installerede moduler. Jo flere af dem, jo mere solenergi absorberer de, og jo højere bliver deres effekt.

Er det muligt at øge batteriets effektivitet? Sådanne forsøg er blevet gjort af deres ophavsmænd, og det mere end én gang. I fremtiden kan vejen ud være at producere celler, der består af flere materialer og deres lag. Materialerne følges på en sådan måde, at modulerne kan absorbere forskellige typer energi.

Hvis et materiale f.eks. arbejder med UV-spektret og et andet med det infrarøde spektrum, bliver solcellers effektivitet mangedoblet. Hvis vi tænker teoretisk, kan den højeste effektivitet ligge på omkring 90 %.

Typen af silicium har også stor indflydelse på effektiviteten af ethvert solvarmeanlæg. Dens atomer kan fremstilles på flere forskellige måder, og alle paneler er derfor opdelt i tre varianter

• monokrystaller;
• polykrystaller;
• amorfe siliciumelementer.

Monokrystaller anvendes til at fremstille solceller med en virkningsgrad på omkring 20 %. De er dyre, fordi de har den højeste effektivitet. Polykrystaller er meget billigere, fordi deres ydeevne i dette tilfælde er direkte afhængig af renheden af det silicium, der anvendes ved fremstillingen.

Elementer baseret på amorf silicium er blevet grundlaget for produktionen af fleksible solpaneler med tyndfilm. Deres produktionsteknologi er meget enklere, deres omkostninger er lavere, men deres effektivitet er også lavere - ikke mere end 6 %. De bliver hurtigt slidt op. Derfor tilsættes selen, gallium og indium for at forbedre deres levetid.

Anvendelse af

Bærbar elektronik

Til at levere elektricitet og/eller oplade batterierne i forskellige elektroniske forbrugsvarer som f.eks. lommeregnere, afspillere, lommelygter osv.

Energiforsyning til bygninger

Solpanel på et tag

Store solpaneler, som solfangere, er meget udbredt i tropiske og subtropiske områder med mange solskinsdage. De er især populære i Middelhavslandene, hvor de er placeret på tagene.

Siden marts 2007 er nye huse i Spanien blevet udstyret med solvarmere til at dække mellem 30 % og 70 % af deres varmtvandsbehov, afhængigt af husets beliggenhed og det forventede vandforbrug. Bygninger, der ikke er til beboelse (indkøbscentre, hospitaler osv.), skal være udstyret med solcelleanlæg.

I øjeblikket giver skiftet til solpaneler anledning til en masse kritik blandt folk. Det skyldes højere elpriser, der forringer det naturlige landskab. Modstandere af overgangen til solpaneler kritiserer overgangen Dette tiltag er blevet kritiseret af modstandere af solcelleanlæg. vindmølleparker og solpaneler og vindmølleparker modtager tilskud fra staten, mens almindelige lejere ikke gør. Det tyske forbundsøkonomiministerium har derfor udarbejdet et lovforslag, som i den nærmeste fremtid vil indføre incitamenter for lejere, der bor i huse, som forsynes med energi fra solcelleanlæg eller kraftvarmeværker. Ud over tilskud til ejere af huse, der anvender alternative energikilder, er det også planen at yde tilskud til lejere, der bor i disse huse.

Anvendelse i rummet

Solceller er en af de vigtigste måder at generere elektricitet på i rumfartøjer: de fungerer i lang tid uden brug af materialer, og de er miljøvenlige i modsætning til atomkraft og radioisotoper.

Når man flyver langt væk fra solen (længere væk end Mars' bane), bliver det imidlertid problematisk at bruge dem, da solenergiflowet er omvendt proportional med kvadratet på afstanden fra solen. Når man flyver til Venus og Merkur, øges solcelleproduktionen derimod betydeligt (2 gange så meget i Venus-regionen og 6 gange så meget i Merkur-regionen).

Medicinske anvendelser

Sydkoreanske forskere har udviklet en subkutan solcelle. Den lille strømkilde kan implanteres under huden for at sikre uafbrudt drift af apparater, der er implanteret i kroppen, f.eks. en pacemaker. Et sådant batteri er 15 gange tyndere end et hår, og det kan genoplades, selv når huden er dækket af solcreme.

Hvad er effektivitetsfaktoren?

Et batteris effektivitet er altså den mængde kapacitet, det rent faktisk producerer, udtrykt i procent. For at beregne den skal effekten af elektrisk energi divideres med effekten af solens stråling på solpanelernes overflade.

På nuværende tidspunkt ligger dette tal mellem 12 og 25 %. I praksis er den dog ikke højere end 15 på grund af vejr- og klimaforholdene. Årsagen hertil er de materialer, der anvendes til fremstilling af solcellerne. Silicium, som er det grundlæggende "råmateriale" til deres fremstilling, har ikke evnen til at absorbere UV-spektret og kan kun fungere med infrarød stråling. Desværre mister vi på grund af denne ulempe energi i UV-spektret og bruger det ikke på en nyttig måde.

Indflydelse af forskellige faktorer på præstationen.

Forbedring af solcellemodulernes effektivitet er en hovedpine for alle forskere, der arbejder på dette område. Til dato ligger effektiviteten af sådanne anordninger på mellem 15 og 25 %. Procentsatsen er meget lav. Solpaneler er en ekstremt vanskelig enhed, hvis stabile ydeevne afhænger af en række forskellige faktorer.

De vigtigste faktorer, der kan have en dobbelt indvirkning på præstationen, er bl.a:

• Solcellens grundmateriale. De svageste i denne henseende er polykrystallinske solceller, som har en virkningsgrad på op til 15 %. Indium-gallium- eller cadmium-tellurium-baserede moduler med en effektivitet på op til 20 % kan anses for lovende.
• Orientering af solstrømsmodtageren. Ideelt set skal solpaneler have deres arbejdsflade rettet mod solen i rette vinkler. De bør være i denne stilling så længe som muligt. For at forlænge varigheden af modulernes korrekte placering i solens område har dyrere tilsvarende modeller en solsporeenhed, der drejer batterierne i takt med solens bevægelse.
• Overophedning af installationer. Forhøjede temperaturer har en negativ indvirkning på elproduktionen, så der skal sikres tilstrækkelig ventilation og køling af panelerne under installationen. Dette opnås ved at skabe et ventileret mellemrum mellem panelet og installationsoverfladen.
• Skygger fra ethvert objekt kan alvorligt skade hele systemets effektivitet.

Hvis du opfylder alle kravene og om muligt installerer panelerne på den rigtige plads, kan du få solpaneler med høj effektivitet. Det er højt, ikke maksimalt. Det faktum, at den beregnede eller teoretiske effektivitet er en værdi, der er beregnet under laboratorieforhold, de gennemsnitlige parametre for dagslystimer og antallet af overskyede dage.

I praksis vil virkningsgraden naturligvis være lavere.

Valg af solcelleanlæg paneler til dit hjemSolvarmeanlægget er en meget effektiv løsning, så det er bedre at fokusere på den nedre kapacitetsgrænse end på den øvre kapacitetsgrænse. Ved at vælge solcellemoduler og alle de komponenter, der er nødvendige for driften, kan du være sikker på, at anlæggets kapacitet vil være tilstrækkelig. Ved at vælge den nedre kapacitetsgrænse i beregningen kan du spare på køb af ekstra paneler, som købes som en sikkerhedsforanstaltning i tilfælde af manglende kapacitet.

Opmuntrende udviklingsperspektiver.

Hidtil har amerikanske udviklere sat den absolutte rekord for effektivitet i solenergi med 42,8 %. Denne værdi er 2 % højere end den tidligere rekord, der blev sat i 2010. Den rekordstore energimængde blev opnået med udviklingen af en solcelle af krystallinsk silicium. Det unikke ved denne undersøgelse er, at alle målinger udelukkende blev foretaget under driftsbetingelser, dvs. ikke i et laboratorium eller drivhus, men på virkelige steder på det foreslåede anlæg.

I de samme tekniske laboratorier arbejdes der fortsat på at øge den seneste rekord. Udviklernes næste mål er at sætte effektivitetsgrænsen for solcellemoduler til 50 procent. For hver dag, der går, kommer menneskeheden tættere og tættere på det tidspunkt, hvor solenergi fuldstændig vil erstatte de skadelige og dyre energikilder, der anvendes i dag, og hvor den vil være på linje med giganter som vandkraftværker.

Effektivitet af forskellige typer solpaneler

Alle moderne solpaneler fungerer på grundlag af halvlederes fysiske egenskaber. Fotoner fra sollyset, der rammer solcellepaneler, slår elektroner ud af atomernes ydre baner. Som følge heraf begynder de at bevæge sig, hvilket resulterer i en elektrisk strøm.

Enkeltpaneler kan ikke levere normal strøm, så de kombineres i visse mængder for at danne et fælles solcelleanlæg. Jo flere solceller der er involveret i systemet, jo højere bliver den producerede effekt.

Når man ved, hvordan panelerne fungerer, er det muligt at bestemme deres effektivitet. Teoretisk set er definitionen af effektivitet den producerede effekt divideret med effekten af det sollys, der rammer et givet panel. I teorien kan moderne systemer producere op til 25 %, men i virkeligheden er tallet ikke højere end 15 %. Meget afhænger af det materiale, som panelerne er fremstillet af. For eksempel kan silicium, som er meget anvendt, kun absorbere infrarøde stråler, og energien fra ultraviolette stråler opfattes ikke af det og går til spilde.

I øjeblikket arbejdes der på at udvikle flerlagspaneler, som gør det muligt at fremstille solpaneler med høj effektivitet. De er konstrueret af forskellige materialer i flere lag. De er udvalgt på en sådan måde, at de er i stand til at opfange alle de vigtigste energikvanter. Det vil sige, at hvert lag af et bestemt materiale er i stand til at absorbere én type energi.

Teoretisk set kan sådanne enheder øge effektiviteten op til 87 %, men i praksis er teknologien til fremstilling af sådanne paneler ret kompliceret. Desuden er omkostningerne meget højere end ved almindelige solcelleanlæg.

Et solpanels effektivitet afhænger i høj grad af den type silicium, der anvendes i solcellerne. Alle paneler baseret på dette materiale er opdelt i tre typer:

• Monokrystallinsk, med en effektivitet på 10-15 %. De anses for at være de mest effektive, og deres pris er markant højere end andre enheder.
• Polykrystallinske paneler har lavere ydeevne, men deres pris pr. watt er betydeligt lavere. Når der anvendes kvalitetsmaterialer, er disse paneler undertiden mere effektive end monokrystallinske paneler.
• Fleksible tyndfilmspaneler baseret på amorf silicium. De er enkle at fremstille og billige at fremstille. Disse anordninger har dog en meget lav effektivitet på omkring 5-6 %. Gradvist, under drift, falder deres ydeevne, ydelsen bliver lavere.

Fordele

1. Da panelerne ikke har nogen bevægelige dele og elementer, er holdbarheden øget. Producenterne garanterer en levetid på 25 år.
2. Hvis alle rutinearbejde og driftsregler overholdes, kan sådanne systemer fungere i op til 50 år. Vedligeholdelse er ganske enkel - rettidig rengøring af fotoceller fra støv, sne og andre naturlige urenheder.
3. Det er systemets levetid, der er afgørende for køb og installation af panelerne. Når alle omkostninger er tjent ind, er den producerede elektricitet gratis.

Den største hindring for en udbredt anvendelse af sådanne systemer er deres høje omkostninger. På grund af den lave effektivitet af solpaneler til husholdningsbrug er der alvorlig tvivl om det økonomiske behov for denne særlige metode til produktion af elektricitet.

Men igen er det nødvendigt at vurdere disse systemers kapacitet og på dette grundlag at beregne det forventede afkast. Det vil ikke helt erstatte konventionel elektricitet, men det er også muligt at spare penge ved hjælp af solcelleanlæg.

Derudover er det svært at undgå at bemærke fordele som:

• Elektricitet i de mest fjerntliggende områder af civilisationen;
• Autonomi;
• Støjløshed.

Ulemper ved solenergi

• Behovet for store arealer;
• Et solcellekraftværk fungerer ikke om natten og fungerer ikke effektivt nok i skumringen, hvorimod elforbruget netop er størst i aftentimerne;
• Selv om den producerede energi er miljøvenlig, indeholder solcellerne selv giftige stoffer som bly, cadmium, gallium, arsen osv.

Solkraftværker kritiseres på grund af deres høje omkostninger samt den lave stabilitet af komplekse blyhalogenider og giftigheden af disse forbindelser. Blyfri halvledere til solpaneler, f.eks. baseret på bismuth og antimon, er under aktiv udvikling.

På grund af deres lave effektivitet, som i bedste fald er på 20 %, bliver solpaneler meget varme. De resterende 80 procent af solens energi solens stråler opvarmer solcellerne til en en gennemsnitstemperatur på ca. 55 °C. С temperaturen i solcellen stiger med 1°, falder dens effektivitet med 0,5 %. Denne afhængighed er ikke-lineær, og en stigning i celletemperaturen på 10° resulterer i en næsten halvering af virkningsgraden. Aktive kølesystemkomponenter (ventilatorer eller pumper), der pumper kølemidlet, bruger en betydelig mængde energi, kræver regelmæssig vedligeholdelse og reducerer hele systemets pålidelighed. Passive kølesystemer har en meget lav kapacitet og kan ikke klare køling fra solpaneler.

Beregning af ydeevne

Brugen af solenergi og den økonomiske levedygtighed af sådanne koncepter resulterer i en effektivisering af alle solpanelsystemer. For det første de omkostninger, der er forbundet med at omlægge solenergi til elektrisk energi.

Hvor rentable og effektive sådanne systemer er, afhænger også af faktorer som f.eks:

• Typen af solpaneler og det tilhørende udstyr;
• Solcellernes effektivitet og deres omkostninger;
• Klimatiske forhold. Solens aktivitet varierer fra region til region. Det påvirker også tilbagebetalingstiden.

Sådan vælger du den rigtige kapacitet

Før du køber panelerne, er det vigtigt at vide, hvor stor effektivitet et solpanel kan producere.

Hvis dit forbrug i hjemmet f.eks. er på 100 kW/måned (ifølge din elmåler), er det tilrådeligt, at solcellerne producerer det samme beløb.

Det er afgjort. Lad os komme videre.

Det er klart, at solcelleanlægget kun er i drift om dagen. Ikke alene det, men den nominelle effekt opnås også, så længe der er en klar himmel. Desuden kan der opnås maksimal effekt, hvis solens stråler rammer overfladen i rette vinkler.

Når solens position ændrer sig, ændrer panelets vinkel sig også. Tilsvarende vil der ved større vinkler være en mærkbar reduktion af effekten. Dette gælder kun på en klar dag. I overskyet vejr kan der garanteres en 15 til 20 gange lavere produktion. Selv en lille sky eller tåge vil medføre et 2-3x fald i effekt

Dette skal også tages i betragtning

Hvordan beregner du nu panelernes driftstid?

Den arbejdstid, hvor batterierne kan fungere effektivt ved næsten fuld kapacitet, er ca. 7 timer. Fra kl. 9.00 til 16.00. Om sommeren er der længere dagslys, men elproduktionen i morgen- og aftentimerne er meget lav - i størrelsesordenen 20-30 %. Resten, ca. 70 %, vil blive produceret i dagtimerne fra kl. 9 til 16 om morgenen.

Så det viser sig, at hvis panelerne har en nominel kapacitet på 1 kW, så vil de på den mest solrige sommerdag dag vil producere 7 kWh af elektricitet. Forudsat at de er åbne fra kl. 9.00 til 16.00. Det svarer til 210 kWh elektricitet om måneden!

Dette er et sæt paneler. Og et panel med kun 100 watt? På en dag giver det dig 700 watt/time. Det svarer til 21 kilowatt om måneden.

Sådan gør du et solpanel så effektivt som muligt

Et solcelleanlægs ydeevne afhænger af:

• Temperaturen;
• solstrålernes indfaldsvinkel;
• overfladens tilstand (den skal altid være ren);
• vejrforholdene;
• tilstedeværelse eller fravær af skygge.

Den optimale indfaldsvinkel for solens stråler på et panel er 90°, dvs. lige. Der findes allerede solcelleanlæg, som er udstyret med unikke enheder. De giver dig mulighed for at overvåge solens position i rummet. Når solens position i forhold til jorden ændres, ændres solsystemets vinkel også.

Den konstante opvarmning af solcellerne har også en skadelig indvirkning på deres ydeevne. Når energien omdannes, går den alvorligt til spilde. Derfor skal der altid være en lille afstand mellem solvarmeanlægget og den overflade, hvorpå det er installeret. De luftstrømme, der strømmer gennem den, vil fungere som en naturlig måde at køle på.

Renheden af solpaneler er også en vigtig faktor, der påvirker deres effektivitet. Hvis de er meget snavsede, opfanger de mindre lys, og derfor er deres effektivitet mindre.

Korrekt installation spiller også en stor rolle. Når systemet installeres, må der ikke falde skygge på det. Den bedste side at installere dem på er syd.

Med hensyn til vejrforholdene kan det populære spørgsmål om, hvorvidt solcellepaneler fungerer i overskyet vejr, besvares på samme tid. Selvfølgelig gør de det, for den elektromagnetiske stråling, som solen udsender, når jorden på alle tider af året. Selvfølgelig vil panelernes ydeevne (effektivitet) være meget lavere, især i regioner med mange regn- og overskyede dage om året. Med andre ord vil de producere elektricitet, men i meget mindre mængder end i regioner med solrigt og varmt klima.

Faktorer, der påvirker effektiviteten af solceller

Solcellernes struktur medfører, at panelernes ydeevne falder, når temperaturen stiger.

Delvis mørklægning af panelet får udgangsspændingen til at falde på grund af tab i det uoplyste element, som begynder at fungere som en parasitær belastning. Denne ulempe kan elimineres ved at installere en bypass på hver solcelle i panelet. I overskyet vejr, hvor der ikke er direkte sollys, bliver paneler, der bruger linser til at koncentrere strålingen, ekstremt ineffektive, da linseseffekten forsvinder.

Det fremgår af driftskarakteristikken for et solcellepanel, at det er nødvendigt at vælge den korrekte belastningsmodstand for at opnå den højeste effektivitet. For at opnå dette er solcellepanelerne ikke direkte forbundet til belastningen, men bruger en solcelleanlægskontrol, der sikrer optimal drift af panelerne.

Sådan er et solpanel konstrueret

Alle moderne solceller fungerer takket være en opdagelse, som fysikeren Alexander Becquerel gjorde i 1839 - selve princippet om halvledere.

Hvis siliciumfotocellerne på den øverste wafer opvarmes, frigøres atomerne i siliciumhalvlederen. De bliver ofte fanget af atomerne på den nederste wafer. I fuld overensstemmelse med fysikkens love skal elektronerne på den nederste wafer vende tilbage til deres oprindelige tilstand. Disse elektroner har én vej - gennem ledningerne. Den lagrede energi overføres til batterierne og vender tilbage til den øverste siliciumskive igen.

Historie

I 1842 opdagede Alexandre Edmond Becquerel effekten af at omdanne lys til elektricitet. Charles Fritts begyndte at bruge selen til at omdanne lys til elektricitet. De første prototyper af solceller blev skabt af den italienske fotokemiker Giacomo Luigi Chamichan.

Den 25. marts 1948 annoncerede specialister på Bell Laboratories, at de første siliciumbaserede solceller til at generere elektrisk strøm var blevet udviklet. Denne opdagelse blev gjort af tre Bell-ansatte - Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin og Gerald Pearson. Fire år senere, den 17. marts 1958, opsendte USA en solcelledrevet satellit, Vanguard-1. Den 15. maj 1958 blev en satellit med solcelleanlæg, Sputnik-3, opsendt i Sovjetunionen.

Dette er interessant: I Tyskland byggede man den højeste vindkraftværk i verden

Hvor hurtigt kan solpaneler betale sig selv tilbage?

Prisen for solpaneler er i dag ret høj. Og i betragtning af panelernes lave effektivitet er spørgsmålet om deres tilbagebetalingstid meget relevant. Solbatterier har en forventet levetid på omkring 25 år eller mere. Vi vil tale om årsagerne til en så lang levetid senere, men i mellemtiden vil vi afklare det ovennævnte spørgsmål.

Tilbagebetalingstiden påvirkes af:

• Den valgte type udstyr. Solceller med et enkelt lag har en lavere effektivitet end flerlagsceller, men også en meget lavere pris.
• Geografisk beliggenhed, dvs. jo mere solskin i dit område, jo hurtigere er tilbagebetalingstiden for det installerede modul.
• Udgifterne til udstyret. Jo flere penge du bruger på køb og installation af de komponenter, der indgår i dit solvarmeanlæg, jo længere er tilbagebetalingstiden.
• Energipriserne i din region.

Den gennemsnitlige tilbagebetalingstid for de sydeuropæiske lande er 1,5-2 år, for de centraleuropæiske lande 2,5-3,5 år, og i Rusland er tilbagebetalingstiden ca. 2-5 år. I den nærmeste fremtid vil effektiviteten af solpaneler stige betydeligt på grund af udviklingen af mere avancerede teknologier, der gør det muligt at øge effektiviteten og reducere omkostningerne ved panelerne. Og som følge heraf vil den tid, det tager for et solenergisystem at tjene sig selv ind, også blive reduceret.

Den seneste udvikling for at øge effektiviteten

Næsten hver dag annoncerer forskere verden over, at der udvikles nye metoder til at øge solcellemodulernes effektivitet. Lad os se på nogle af de mest interessante af dem. Sidste år viste Sharp offentligheden en solcelle med en effektivitet på 43,5 %. Det lykkedes dem ved at installere en linse, der fokuserer energien direkte ind i cellen.

Tyske fysikere er ikke langt efter Sharp. I juni 2013 afslørede de deres solcelle med et areal på kun 5,2 kvadratmeter. mm, bestående af 4 lag af halvlederelementer. Denne teknologi har gjort det muligt at opnå en effektivitet på 44,7 %. Den maksimale effektivitet opnås også i dette tilfælde ved at placere et konkavt spejl i fokus.

I oktober 2013 blev resultaterne af Stanford-forskernes arbejde offentliggjort. De har udviklet en ny varmebestandig komposit, der kan øge solcellernes ydeevne. Den teoretiske virkningsgrad ligger på ca. 80 %. Som vi skrev ovenfor, kan halvledere, der indeholder silicium, kun absorbere infrarød stråling. De kan kun absorbere infrarød stråling, så det nye kompositmateriale er designet til at konvertere højfrekvent stråling til infrarød stråling.

De næste i rækken var engelske videnskabsmænd. De har udviklet en teknologi, der kan øge cellernes effektivitet med 22 %. De foreslog at placere nanospidser af aluminium på den glatte overflade af tyndfilmspaneler. Dette metal blev valgt, fordi det ikke absorberer sollyset, men tværtimod spreder det. Følgelig øges den absorberede mængde solenergi. Derfor er solcellens ydeevne øget.

Dette er blot nogle af de vigtigste udviklinger, men de er ikke de eneste. Forskerne kæmper for hver tiende procent, og indtil videre er det lykkedes dem. Lad os håbe, at solpaneler er på det rette effektivitetsniveau i den nærmeste fremtid. Og det er på dette tidspunkt, at panelerne vil give de største fordele.

Artikel udarbejdet af Regina Abdullina

Moskva bruger allerede nye belysningsteknologier i gader og parker, og jeg tror, at omkostningseffektiviteten er blevet beregnet der:

Typer af solceller og deres effektivitet

Solpaneler er baseret på halvledercellernes egenskaber. Sollys, der falder på solcellepaneler, udleder elektroner fra atomernes ydre kredsløb ved hjælp af fotoner. Det store antal genererede elektroner giver den elektriske strøm i et lukket kredsløb. Et eller to paneler er ikke nok til en normal effekt. Derfor kombineres flere paneler for at danne solpaneler. De forbindes parallelt og i serie for at opnå den nødvendige spænding og effekt. Et større antal solceller giver et større område, hvor solenergien kan absorberes, og en højere effekt.

Solceller

En måde at øge effektiviteten på er at skabe paneler med flere lag. Sådanne konstruktioner består af et sæt materialer, der er anbragt i lag. Materialerne er udvalgt således, at forskellige energikvanter opfanges. Et lag med ét materiale absorberer én type energi, et lag med et andet materiale absorberer en anden type energi osv. Som følge heraf kan der skabes solceller med høj effektivitet. Teoretisk set kunne sådanne flerlagspaneler levere Effektivitet på op til 87 procent. Men det er kun i teorien, og i praksis er det problematisk at fremstille sådanne moduler. Desuden er de meget dyre.

Effektiviteten af solvarmeanlæg er også påvirket af den type silicium, der anvendes i solcellerne. Afhængigt af hvordan siliciumatomet er fremstillet, kan de opdeles i 3 typer:

• Monokrystallinsk;
• Polykrystallinsk;
• Paneler af amorft silicium.

Solceller af monokrystallinsk silicium har en virkningsgrad på 10─15 %. De er de mest effektive og har en højere pris end de andre. Polykrystallinsk silicium modeller har de billigste watt elektricitet. Meget afhænger af materialernes renhed, og i nogle tilfælde kan polykrystallinske celler være mere effektive end monokrystallinske celler.

Panel af amorft silicium