結晶シリコンは理想的です ソーラーパネル 材料。単結晶シリコン太陽電池は、純度99.9999%の単結晶シリコン棒を原料として使用します。多結晶シリコンやアモルファスシリコン太陽電池と比較して、最も光電変換効率が高い。実験室における現在の最高変換効率は 24.7% です。原材料と製造プロセスに対する要求が高いため、コストも高くなります。

単結晶シリコン太陽電池と比較して、多結晶シリコン太陽電池の製造プロセスは簡単で経済的です。しかし、多結晶シリコン太陽電池は光電変換効率が大幅に低下し、光電変換効率は18%程度であり、寿命も単結晶シリコン太陽電池に比べて短くなります。

CdTe 材料は太陽スペクトルに非常によく一致し、理論効率が非常に高くなります (28%)。実験室で得られた効率は 17.8% に達しました。電池の寿命は20年で、生産コストが低いため、大規模生産が容易です。

しかし、地球上のテルル埋蔵量はシリコンよりもはるかに少なく、重金属元素であるカドミウムは毒性が高く、不適切に処分すると環境を汚染する可能性があります。テルル化カドミウム太陽電池の部品は安全であることが実験で示されており、テルル化カドミウム電池は高い開発の可能性を秘めています。

CIGS は銅インジウムガリウムセレン化物電池であり、CulnSe2 と CuGaSe2 の混晶半導体です。たとえば、2 つの材料の比率によって変化する可能性があります (1.04eV ～ 1.70eV)。実験室で得られた最高変換効率は 23.2% です。電池寿命が長く、必要な材料が少ないため、大量生産に適しています。欠点は、広い面積を占める必要があり、光による減衰が起こりやすいことです。現時点では、CIGS も潜在的なバッテリーです。