A napelem olyan termék, amely a napenergiát elektromos árammá alakítja. Ez egyfajta zöld energia. Szintén egy új termék, amelyet jelenleg széles körben használnak, mint például a vízmelegítők, kerékpárok, elektromos járművek stb., amelyek napelemekkel működnek. Szóval mik is azok a napelemek?
(1) Polikristályos szilícium napelem
A polikristályos szilícium napelem gyártási folyamata hasonló a monokristályos szilícium napeleméhez, de a polikristályos szilícium napelem fotoelektromos konverziós hatásfoka jelentősen lecsökken, a fotoelektromos konverziós hatásfoka pedig körülbelül 12%. Gyártási költségét tekintve olcsóbb, mint az egy-kristályos szilícium napelemek, az anyagok gyártása egyszerű, az energiafogyasztás megtakarítható, a teljes gyártási költség pedig alacsony, ezért sokat fejlesztettek. Ráadásul a polikristályos szilícium napelemek élettartama rövidebb, mint a monokristályos szilícium napelemeké. A költséghatékonyság szempontjából a monokristályos szilícium napelemek még mindig valamivel jobbak.
(2) Amorf szilícium napelem
Az amorf szilícium szecsuáni napelem egy új típusú vékony{0}}filmes napelem, amely 1976-ban jelent meg. Teljesen eltér az egykristályos szilícium és a polikristályos szilícium napelemek gyártási módszerétől. A folyamat jelentősen leegyszerűsödik. Fő előnye, hogy gyenge fényviszonyok mellett is képes elektromos áramot termelni. Az amorf szilícium napelemek fő problémája azonban az, hogy a fotoelektromos konverziós hatékonyság alacsony, a nemzetközi haladó szint körülbelül 10%, és nem elég stabil. Idővel az átalakítás hatékonysága csökken.
(3) Monokristályos szilícium napelem
Az egy-kristályos szilícium napelem fotoelektromos konverziós hatásfoka körülbelül 15% és legfeljebb 24%. Ez a legmagasabb fotoelektromos konverziós hatásfok az összes típusú napelem közül, de az előállítási költség olyan nagy, hogy nem használható univerzálisan. Mivel a monokristályos szilíciumot általában edzett üveggel és vízálló gyantával csomagolják, erős és tartós, élettartama akár 15 év, de legfeljebb 25 év.
(4) Több-komponensű összetett napelem
A többkomponensű napelemek olyan napelemekre utalnak, amelyek nem egy{0}}elemes félvezető anyagokból készülnek. A különböző országokban számos fajtát tanulmányoznak, amelyek többségét még nem iparosították. A többszörös gradiens sávközökkel rendelkező félvezető anyagok (a vezetési sáv és a vegyértéksáv közötti energiaszint-különbségek) kiterjeszthetik a napenergia-abszorpciós spektrum tartományát, ezáltal javítva a fotoelektromos konverziós hatékonyságot. Ennek alapján tervezhető vékony{4}filmes napelem, amelynek fotoelektromos átalakítási hatásfoka lényegesen magasabb, mint a szilícium vékony{5}}filmes napelemé.
