En tant que rôle important dans le domaine de l'énergie propre, le choix des matériaux pour les panneaux solaires joue un rôle décisif dans l'efficacité de la conversion photoélectrique et la durée de vie. À l'heure actuelle, les panneaux solaires grand public sur le marché sont principalement basés sur deux systèmes de matériaux: le silicium cristallin et le film mince, chacun présente des avantages techniques et un positionnement du marché.
Les panneaux solaires en silicium cristallin sont le choix grand public sur le marché mondial actuel, et leurs matériaux principaux sont des tranches de silicium monocristallines ou polycristallines de haute pureté. Les panneaux de silicium monocristallin atteignent une efficacité de conversion de 22% -25% avec une structure cristalline parfaite, tandis que le silicium polycristallin a un avantage de prix avec une efficacité légèrement inférieure de 20% -22%. Les deux ont une excellente résistance aux intempéries et une durée de vie de plus de 25 ans. Ce panneau de matériau utilise une technologie de semi-conducteur de type P ou N, et la surface est enduite d'une couche antiflélectionale, et le processus de gravure du laser interne est utilisé pour optimiser la conduction actuelle.
Les cellules solaires à couches minces montrent une innovation matérielle, et les technologies grand public comprennent le silicium amorphe (A-SI), le telluride de cadmium (CDTE) et le sélénide de gallium d'indium cuivre (CIGS). Les cellules de silicium amorphes utilisent une technologie de dépôt de vapeur pour empiler les films de silicium de taille micron sur du verre ou des substrats flexibles, qui ont les caractéristiques de roulement. CDTE et CIGS forment des films multi-composés sur des substrats flexibles grâce à des processus de dépôt chimique ou de co-évaporation, qui sont particulièrement adaptés aux applications BIPV (bâtiment intégré photovoltaïque). Bien que les cellules à film mince aient une efficacité légèrement plus faible (12% -18%), elles ont les avantages d'une faible réponse de lumière et d'un poids léger.
Du point de vue de la rentabilité, le silicium cristallin maintient sa domination du marché, tandis que les cellules à film mince montrent de la compétitivité dans des scénarios spéciaux. Les dernières tendances montrent que les technologies Perc (Passivated Emittez) et HJT (hétérojonction) améliorent l'efficacité du silicium cristallin, tandis que les cellules empilées de la pérovskite-silicium ont brisé le goulot d'étranglement de l'efficacité de 30%. Avec l'avancement de la science des matériaux, les performances des panneaux solaires continueront d'être optimisées, fournissant un support de base pour la transformation mondiale de l'énergie.