Слънчева клетка
Соларните клетки имат много приложения. Те отдавна се използват в ситуации, в които няма достъп до електрическа енергия от мрежата, като например в системи за захранване на отдалечени райони, спътници и космически сонди в орбита около Земята, потребителски системи, например ръчни калкулатори или ръчни часовници, дистанционни радиотелефони и приложения за изпомпване на вода. Напоследък те започват да се използват в сглобки от соларни модули, свързани към електрическата мрежа чрез инвертор, често в комбинация с нетно измерване.
Слънчевите клетки се считат за една от ключовите технологии за устойчиво снабдяване с енергия.
Три поколения на развитие
Първо
Фотоволтаиците от първо поколение се състоят от еднослоен диод с p-n преход с голяма площ, който е в състояние да генерира използваема електрическа енергия от източници на светлина с дължината на вълната на слънчевата светлина. Тези клетки обикновено се изработват с помощта на силициева пластинка. Фотоволтаичните клетки от първо поколение (известни също като слънчеви клетки на базата на силициеви пластини) са доминиращата технология в търговското производство на слънчеви клетки, като представляват над 86 % от пазара на слънчеви клетки.
Втори
Второто поколение фотоволтаични материали се основава на използването на тънкослойни полупроводникови депозити. Първоначално тези устройства са проектирани като високоефективни фотоволтаични клетки с множество преходи. По-късно е отбелязано предимството на използването на тънкослойни материали, което намалява масата на материала, необходим за проектирането на клетките. Това допринесе за прогнозата за значително намаляване на разходите за тънкослойните слънчеви клетки. Понастоящем (2007 г.) има различни технологии/полупроводникови материали, които са в процес на изследване или масово производство, като аморфен силиций, поликристален силиций, микрокристален силиций, кадмиев телурид, медно-индиев селенид/сулфид. Обикновено ефективността на тънкослойните соларни клетки е по-ниска в сравнение със соларните клетки, базирани на силиций (пластини), но производствените разходи също са по-ниски, така че може да се постигне по-ниска цена по отношение на $/ват електрическа мощност. Друго предимство на намалената маса е, че е необходима по-малка поддръжка при поставяне на панелите на покривите и позволява монтиране на панелите върху леки материали или гъвкави материали, дори текстил. Това позволява създаването на преносими соларни панели на ролка, които могат да се поберат в раница и да се използват за захранване на мобилни телефони или лаптопи в отдалечени райони.
Трети
Фотоволтаиците от трето поколение се различават значително от другите две, като най-общо се определят като полупроводникови устройства, които не разчитат на традиционния p-n преход за разделяне на фотогенерираните носители на заряд. Тези нови устройства включват фотоелектрохимични клетки, полимерни слънчеви клетки и нанокристални слънчеви клетки.
Сред компаниите, работещи по фотоволтаици от трето поколение, са Xsunx, Konarka Technologies, Inc. , Nanosolar и Nanosys. Изследвания в тази област се провеждат и от Националната лаборатория за възобновяема енергия на САЩ (http://www.nrel.gov/).
