Vilka är de olika generationerna av solceller?

Det finns tre grundläggande generationer av solceller, även om en av dem inte existerar ännu, och forskning pågår. De betecknas som första, andra och tredje och skiljer sig beroende på deras kostnad och effektivitet.

Den första generationen är högkostnad och effektiv. Dessa solceller tillverkas på ett sätt som liknar datorer, som omfattar extremt rent kisel, använder en enda korsning för att utvinna energi från fotoner och är mycket effektiva och närmar sig deras teoretiska effektivitet maximalt 33%. Under 2007 stod första generationens produkter för 89,6% av den kommersiella produktionen, även om marknadsandelen har minskat sedan dess. Tillverkningsprocesserna som används för att producera dem är i sig dyra, vilket innebär att dessa celler kan ta år att betala för sina inköpskostnader. Man tror inte att första generationens celler kommer att kunna ge energi mer kostnadseffektiva än fossila bränslekällor.

Den andra generationen, som har varit under intensiv utveckling under 1990-talet och början av 2000-talet, är lågkostnadsceller med låg effektivitet. Dessa är oftast solcellsceller med tunn film, design som använder minimalt material och billiga tillverkningsprocesser. De mest populära materialen som används för denna typ är koppar indium gallium selenid, kadmium tellurid (CdTe), amorf kisel och mikromorf kisel.

Ett standardexempel på andra generationens celler är de som tillverkats av Nanosolar, som använder en speciell maskin för att skriva ut cellerna med en extremt snabb hastighet. Även om dessa celler bara har 10-15% konverteringseffektivitet, minskade kostnaderna mer än vad som utgör detta underskott. Andra generationens celler har potential att vara mer kostnadseffektiva än fossilt bränsle.

Tredje generationens solceller är bara ett forskningsmål och existerar inte riktigt ännu. Målet med solenergiforskning är att producera celler med låg kostnad och hög effektivitet. Detta är troligtvis tunnfilmceller som använder nya metoder för att uppnå effektivitet i intervallet 30-60%. Vissa analytiker förutspår att tredje generationens celler kan börja kommersialiseras någon gång runt 2020, men detta är bara en gissning. Teknologier förknippade med tredje generationens produkter inkluderar flerfunktionella fotovoltaiska celler, tandemceller, nanostrukturerade celler för att bättre ta upp infallande ljus och använda överskott av termisk produktion för att förbättra spänningar eller bäraruppsamling.