Saulės skydelis – tai įrenginys, kuris saulės spinduliuotę tiesiogiai arba netiesiogiai paverčia elektros energija fotoelektriniu arba fotocheminiu efektu, sugerdamas saulės šviesą. Daugumos saulės kolektorių pagrindinė medžiaga yra „silicis“, tačiau dėl didelių gamybos sąnaudų jos platus naudojimas vis dar turi tam tikrų apribojimų.

Palyginti su įprastomis baterijomis ir įkraunamomis baterijomis, saulės elementai labiau taupo energiją ir tausoja ekologiškus produktus.

Šiuo metu kristalinio silicio medžiagos (įskaitant polikristalinį silicį ir monokristalinį silicį) yra svarbiausios fotovoltinės medžiagos, užimančios daugiau nei 90 % rinkos ir ilgą laiką išliks pagrindinės saulės elementų medžiagos. Ilgą laiką polisilicio medžiagų gamybos technologija buvo 10 gamyklų 7 įmonių rankose 3 šalyse, tokiose kaip JAV, Japonija ir Vokietija, sudarant technologijų blokadą ir rinkos monopoliją. Polisilicio paklausa atsiranda daugiausia iš puslaidininkių ir saulės elementų.Pagal skirtingus grynumo reikalavimus, skirstomi į elektroninius ir saulės energijos lygius.Sparčiai vystantis fotoelektros pramonei, saulės elementams skirto saulės polisilicio paklausa auga greičiau nei puslaidininkinio polisilicio, todėl tikimasi kad saulės polisilicio paklausa iki 2008 m. viršys elektroninio polisilicio paklausą. Bendra saulės elementų galia pasaulyje išaugo nuo 69 MW 1994 m. iki beveik 1200 MW 2004 m., ty 17 kartų daugiau nei per 10 metų.

Kristalinės silicio plokštės: polikristalinio silicio saulės elementai, monokristalinio silicio saulės elementai.

Amorfinės silicio plokštės: plonasluoksnės saulės baterijos, organiniai saulės elementai.

Cheminių dažų plokštės: dažams jautrūs saulės elementai.

Lankstus saulės elementas

Monokristalinis silicis

Monokristalinio silicio saulės elementų konversijos efektyvumas yra apie 18 %, iki 24 %, o tai yra didžiausias iš bet kokio tipo saulės elementų, tačiau jį per brangu gaminti plačiai naudoti. Kadangi monokristalinis silicis paprastai uždaromas grūdintu stiklu ir vandeniui atspari derva, ji yra tvirta ir patvari, tarnavimo laikas iki 25 metų.

polisilicio

Polikristalinio silicio saulės elementų gamybos procesas yra panašus į monokristalinio silicio saulės elementų gamybos procesą, tačiau polikristalinio silicio saulės elementų fotoelektrinės konversijos efektyvumas yra daug mažesnis, o fotoelektrinės konversijos efektyvumas yra apie 16%. Kalbant apie gamybos sąnaudas, tai yra pigiau nei monokristaliniai silicio saulės elementai, o medžiagas paprasta gaminti, taupo elektros energijos sąnaudas, o bendros gamybos sąnaudos yra mažesnės, todėl buvo sukurta daug. Be to, polikristalinio silicio saulės baterijos tarnauja trumpiau nei monokristalinės silicio saulės elementai.Monokristaliniai silicio saulės elementai yra šiek tiek geresni pagal kainą ir našumą.

Amorfinis silicis

Amorfinis silicio saulės elementas – tai naujo tipo plonasluoksniai saulės elementai, atsiradę 1976 m. Jis visiškai skiriasi nuo monokristalinio silicio ir polikristalinio silicio saulės elementų gamybos metodo. Procesas yra labai supaprastintas, silicio medžiagos suvartojimas yra mažesnis, o energijos suvartojimas yra mažesnis. Tačiau pagrindinė amorfinio silicio saulės elementų problema yra ta, kad fotoelektrinės konversijos efektyvumas yra mažas. Tarptautinis pažengęs lygis yra apie 10%, ir jis nėra stabilus. Ilgėjant laikui, konversijos efektyvumas mažėja.