יעילות ייצור חשמל של פאנלים סולאריים

יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של אנרגיית השמש של סיליקון חד-גבישי מגיעה לשיא של 24 אחוזים, שהיא הגבוהה ביותר מבין כל סוגי התאים הסולאריים. עם זאת, עלות הייצור של תאים סולריים סיליקון חד-גבישיים היא כה גבוהה עד שלא ניתן לעשות בהם שימוש נרחב ורחב. מבחינת עלות הייצור, תאים סולריים סיליקון פוליגריסטליים זולים יותר מתאי סולרי סיליקון חד גבישי, אך יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של תאים סולאריים סיליקון פוליגריסטליים מופחתת משמעותית. בנוסף, חיי השירות של תאים סולאריים סיליקון פוליגריסטליים קצרים אף הם מתאי סולרי סיליקון חד גבישי. לכן, מבחינת ביצועים ומחיר, תאים סולריים סיליקון חד-גבישיים טובים במעט.
חוקרים מצאו שכמה חומרים מורכבים מוליכים למחצה מתאימים לשימוש כסרטי המרה פוטו-וולטאיים סולאריים. לדוגמה, CdS, CdTe; מוליכים למחצה מורכבים III-V: GaAs, AIPInP וכו'; תאים סולריים בסרט דק העשויים ממוליכים למחצה אלה מציגים יעילות המרה פוטו-אלקטרית מעולה. חומרים מוליכים למחצה עם פערי פס שיפוע מרובים יכולים להרחיב את טווח הספקטרום של ספיגת אנרגיית השמש, ובכך לשפר את יעילות ההמרה הפוטואלקטרית. כך שמספר רב של יישומים מעשיים של תאים סולריים בסרט דק מציגים סיכויים רחבים. בין חומרי מוליכים למחצה מרובי רכיבים אלה, Cu (In, Ga) Se2 הוא חומר סופג אור שמש עם ביצועים מצוינים. על בסיסו, ניתן לעצב תאים סולריים בסרט דק עם יעילות המרה פוטו-אלקטרית גבוהה משמעותית מסיליקון, ומשיגים שיעור המרה פוטו-אלקטרי של 18 אחוז.