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Le celle solari, note anche come "chip solari" o "celle fotovoltaiche", sono film sottili di semiconduttori fotovoltaici che convertono direttamente l'energia solare in elettricità. Le singole celle solari non possono essere utilizzate direttamente come fonte di alimentazione. Per poterle utilizzare come fonte di alimentazione, diverse singole celle solari devono essere collegate in serie o in parallelo e imballate saldamente in moduli.
I pannelli solari (detti anche moduli di celle solari) sono componenti assemblati costituiti da più celle solari, e rappresentano la parte centrale di un sistema di energia solare Anern, rendendoli la parte più importante del sistema.
L'efficienza di conversione fotovoltaica del pannello solare in silicio monocristallino è di circa il 15%, con un'efficienza massima che raggiunge il 24%. Ha la più alta efficienza di conversione fotovoltaica tra tutti i tipi di pannelli solari, ma il suo costo di produzione è molto elevato, il che lo rende impossibile da utilizzare ampiamente. Poiché il silicio monocristallino è solitamente incapsulato con vetro temperato e resina impermeabile, è robusto e durevole, con una durata di servizio che generalmente raggiunge i 15 anni e un massimo di 25 anni.
Il processo di produzione del pannello solare in silicio policristallino è simile a quello del pannello solare in silicio monocristallino, ma la sua efficienza di conversione fotovoltaica è ridotta notevolmente, con un'efficienza di circa il 12%. I costi di produzione sono inferiori rispetto ai pannelli solari in silicio monocristallino grazie all'uso di materiali più semplici e processi di produzione che risparmiano elettricità, rendendoli un'opzione più diffusa ed economica. Tuttavia, la durata di servizio del pannello solare in silicio policristallino è più breve di quella del pannello solare in silicio monocristallino. In termini di rapporto qualità-prezzo, il pannello solare in silicio monocristallino è leggermente migliore.
Il pannello solare in silicio amorfo è un nuovo tipo di pannello solare a film sottile apparso nel 1976. Il suo processo di produzione è completamente diverso da quello dei pannelli solari in silicio monocristallino e policristallino, con un processo molto semplificato e un consumo di materiale siliconico ed elettricità molto inferiore. Il principale vantaggio del pannello solare in silicio amorfo è che può ancora generare elettricità in condizioni di luce debole. Tuttavia, il problema principale dei pannelli solari in silicio amorfo è la loro bassa efficienza di conversione fotovoltaica, che è di circa il 10% a livello internazionale avanzato, e non sono né stabili né durevoli, con la loro efficienza di conversione che diminuisce nel tempo.
I pannelli solari a composti diversificati sono pannelli solari che non sono realizzati con un materiale semiconduttore a elemento singolo. Esistono molte varietà studiate dai vari paesi, e la maggior parte di esse non è ancora prodotta industrialmente. I tipi principali sono:
Pannello solare al solfuro di cadmio;
Pannello solare all'arseniuro di gallio;
Pannello solare al seleniuro di rame e indio.