L'efficienza di conversione del pannello solare è determinata da fattori quali l'esposizione alla luce e l'efficacia dei fotoni, con materiali diversi che determinano efficienze diverse.

Attualmente, i pannelli solari sono prevalentemente classificati in due tipologie: silicio multicristallino e silicio monocristallino. Il processo di produzione del silicio inizia dal minerale di silice, procede attraverso il silicio di grado industriale, quindi al silicio multicristallino e infine al silicio monocristallino che viene tipicamente coltivato utilizzando un metodo di estrazione dei cristalli in un forno monocristallino. Sebbene la fusione a zone possa anche produrre silicio monocristallino, spesso determina densità di dislocazioni più elevate, rendendo il silicio monocristallino tirato più adatto alla fabbricazione di dispositivi a semiconduttore. Le celle solari monocristalline vantano un'elevata efficienza di conversione e stabilità, ma hanno un costo maggiore rispetto alle celle solari multicristalline. Le celle solari multicristalline, d’altro canto, hanno costi inferiori ma un’efficienza di conversione leggermente inferiore rispetto ai pannelli solari monocristallini.

In condizioni di ampia luce solare:

Il silicio multicristallino ha un'efficienza di conversione della luce compresa tra il 6% e il 10%.

Il silicio monocristallino presenta un'efficienza di conversione della luce superiore al 15%.

Per misurare con precisione le prestazioni di un pannello solare:

1.L'intensità luminosa standard si riferisce a AM1,5 (1000 W/m²), con la temperatura del modulo mantenuta a 25°C; idealmente, dovrebbe essere utilizzato un tester solare fotovoltaico professionale.

2. I parametri da misurare includono Pw, Vop, Iop, Voc e Isc.

3.Calcola l'efficienza dividendo la potenza del pannello solare testato per la sua area, quindi dividendo il risultato per 1000. Ad esempio, se un pannello solare produce 5 watt di potenza e ha un'area di 0,03 metri quadrati, la sua efficienza sarebbe essere calcolato come segue: 5/0,03/1000 = 0,167 ovvero 16,7%. Ciò significa che il pannello converte il 16,7% dell'energia proveniente da 1000 watt per metro quadrato di luce solare in energia elettrica.

Se l'efficienza è considerata elevata dipende dalla prospettiva e dal punto di riferimento. Rispetto a dieci anni fa, l’efficienza attuale è infatti migliorata in modo significativo. Alcune aree di ricerca si stanno avvicinando ai limiti teorici, quindi da questo punto di vista l'efficienza attuale sembra relativamente elevata. Tuttavia, dal punto di vista dello spirito di esplorazione umana e del potenziale tecnologico, o considerando le richieste del mercato, gli attuali tassi di conversione potrebbero apparire bassi.

I progressi della scienza dei materiali promettono scoperte significative e si prevede che le celle solari di prossima generazione, come le celle solari a film sottile di terza generazione e le celle solari in materiale elettronico fortemente correlato di quarta generazione, raddoppieranno infine l'efficienza di conversione rispetto alle celle in silicio di prima generazione. celle solari al silicio a film sottile basate e di seconda generazione. Potrebbero anche esserci tecnologie più rivoluzionarie all’orizzonte, che offriranno non solo maggiore efficienza ma anche un migliore rapporto qualità-prezzo. Per chi fosse interessato, esistono dati completi sui record storici e attuali di efficienza di conversione di tutti i sistemi R globali&D team in varie direzioni di ricerca.

In termini semplici, attualmente, l’efficienza di conversione dei pannelli solari non è molto elevata: coprire metà tetto con pannelli solari può a malapena sostenere l’illuminazione domestica o i piccoli elettrodomestici. Tuttavia, è possibile ottenere efficienze intorno al 35%.

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