Sončna celica
Sončne celice se uporabljajo za številne namene. Že dolgo se uporabljajo v primerih, ko električna energija iz omrežja ni na voljo, na primer v sistemih za napajanje oddaljenih območij, satelitih in vesoljskih sondah, ki krožijo okoli Zemlje, potrošniških sistemih, npr. ročnih kalkulatorjih ali ročnih urah, oddaljenih radiotelefonih in aplikacijah za črpanje vode. V zadnjem času se začenjajo uporabljati v sklopih solarnih modulov, ki so prek inverterja priključeni na električno omrežje, pogosto v kombinaciji z neto merjenjem.
Sončne celice veljajo za eno ključnih tehnologij za trajnostno oskrbo z energijo.
Tri generacije razvoja
Prvi
Fotovoltaika prve generacije je sestavljena iz enoslojne diode s p-n spojem velike površine, ki lahko proizvaja uporabno električno energijo iz virov svetlobe z valovno dolžino sončne svetlobe. Te celice so običajno izdelane iz silicijeve ploščice. Fotonapetostne celice prve generacije (znane tudi kot sončne celice na osnovi silicijevih ploščic) so prevladujoča tehnologija v komercialni proizvodnji sončnih celic, ki predstavlja več kot 86 % trga sončnih celic.
Drugi
Druga generacija fotonapetostnih materialov temelji na uporabi tankoplastnih nanosov polprevodnikov. Te naprave so bile sprva zasnovane kot fotonapetostne celice z večkratnim spojem z visokim izkoristkom. Kasneje je bila opažena prednost uporabe tankoplastnega materiala, ki zmanjšuje maso materiala, potrebnega za zasnovo celic. To je pripomoglo k napovedi, da se bodo stroški tankoplastnih sončnih celic močno znižali. Trenutno (2007) se raziskujejo ali množično proizvajajo različne tehnologije/polprevodniški materiali, kot so amorfni silicij, polikristalni silicij, mikrokristalni silicij, kadmijev telurid, bakrov indijev selenid/sulfid. Običajno so izkoristki tankoplastnih sončnih celic nižji v primerjavi s silicijevimi sončnimi celicami (na osnovi ploščic), vendar so nižji tudi proizvodni stroški, tako da je mogoče doseči nižjo ceno v smislu $/watt električne moči. Prednost manjše mase je tudi ta, da je pri nameščanju panelov na strehe potrebna manjša podpora in da je mogoče panele namestiti na lahke ali prožne materiale, celo na tekstil. To omogoča prenosne zvite sončne panele, ki jih je mogoče spraviti v nahrbtnik in uporabljati za napajanje mobilnih telefonov ali prenosnih računalnikov na oddaljenih območjih.
Tretji
Fotovoltaika tretje generacije se zelo razlikuje od drugih dveh in je na splošno opredeljena kot polprevodniške naprave, ki za ločevanje fotogeneriranih nosilcev naboja ne uporabljajo tradicionalnega p-n spoja. Te nove naprave vključujejo fotoelektrokemične celice, polimerne sončne celice in nanokristalne sončne celice.
Med podjetji, ki se ukvarjajo s fotovoltaiko tretje generacije, so Xsunx, Konarka Technologies, Inc. , Nanosolar in Nanosys. Raziskave na tem področju izvaja tudi ameriški Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo (http://www.nrel.gov/).
