Silikon oksijenden sonra yeryüzünde en çok bulunan element olduğu için oldukça ucuz ve neredeyse sonsuz bir doğal kaynaktır. Ancak bu maddeyi fotovoltaik amaçlı kullanmak için çok aşamalı, komplike işlemler yapılması gerekir. Doğal silika kumu saf kristal silikon hâline getirilir. Kristal yapısına ve üretim yöntemine bağlı olarak birkaç türü vardır:

• Monokristal solar hücreler
• Polikristal solar hücreler
• İnce film solar hücreler

Monokristal solar hücreler siyah veya koyu mavi renktedir. Tek bir kristalden yapılır ve tüm silikon hücreler arasında en yüksek verimlilik faktörüne sahiptir. Kullanılabilecek yüzey alanı kısıtlı olduğunda bu tür hücreler özellikle tercih edilir. Kullanım ömrü en az 20 yıldır.

Polikristal veya çoklu-kristal solar hücrelerin yüzeyi mavi renkte olur. Kristal yapıları kısmen düzgün olduğu için daha az voltaj taşırlar, yani verimlilik faktörleri biraz daha düşük olur. İmalatı daha kolay ve üretimi daha ucuz olan polikristal hücreler, fotovoltaik sektöründe en çok kullanılan teknolojidir.  

İnce film modüller koyu kırmızı veya koyu kahverengi olur. İnce, amorf bir silikon tabakasından oluşur. Düşük malzeme tüketimi ve uygun fiyatları sayesinde geniş yüzeylerin kaplanacağı projelerde tercih edilirler. Parlak gün ışığında verimlilik faktörleri düşüktür, ancak dağınık ışıkta ve daha sıcak iklimlerde pek çok avantajları vardır.

Işık ve sıcaklık performansı nasıl etkiler

Güneş ışığı maruziyeti ne kadar çok olursa, solar hücrelerde o kadar çok voltaj açığa çıkar ve fotovoltaik sistemin performansı o kadar yüksek olur. Sabah ve akşam saatlerinin yanı sıra sisli veya yoğun bulutlu havalarda performans düşer, ancak fotovoltaik sistemler dağınık ışıkta da elektrik üretmeye devam eder. 

Sıcaklık ne kadar düşük olursa, solar hücrelerin sağladığı voltaj o kadar yükselir ve elektrik üretimi de aynı oranda artar. Her ne kadar mantığa aykırı gelse de solar modüller aşırı sıcaklara oranla daha soğuk iklim koşullarında daha iyi çalışır. Solar modüllerin iyi bir şekilde havalandırılması çekirdek sıcaklarını düşürür ve performanslarını artırır.

Solar modüllerin performansı nasıl ölçülür

Solar modüller en üst seviyede performans gösterdiğinde buna pik performans denir ve kilowatt ölçüsünün devamına eklenen “p” harfiyle simgelenir; Bu değer, bir solar modülün tam güneş altında ve tanımlanan test koşullarındaki performansını gösterir.  

Pik performans ‘a genellikle efektif çıktı denir. İdeal koşullar altında gerçekleştirilen ölçümlere dayanır. Genel olarak pratik uygulamada gerçek performans bu miktarın %15-20 altında olur.

Geri dönüşüm ile daha temiz enerji üretmek

Modüller, daha sonra yeni solar modüllerde veya diğer yeni ürünlerde tekrar kullanılabilecek malzemelerle yapılır. Geri dönüşüm sayesinde cam, alüminyum ve silikon gibi materyaller korunarak daha az atık üretilmesi ve modül üretiminde daha az enerji kullanılması sağlanır. Bütün bunlar çevrenin dengesinin korunmasına katkıda bulunur. Bu da sadece karbondioksit emisyonlarını azaltmakla kalmayıp genel maliyetleri de düşürür. Böylece, modüller sadece yenilenebilir enerji üretmekle kalmaz, aynı zamanda kullanım ömürlerinin sonuna geldiklerinde sürdürülebilir birer kaynak hâline gelirler.