המאפיינים של תאים סולאריים סיליקון חד גבישי:
1. יעילות המרה פוטו-אלקטרית גבוהה ואמינות גבוהה;
2. טכנולוגיית דיפוזיה מתקדמת כדי להבטיח את אחידות יעילות ההמרה לאורך הסרט;
3. באמצעות טכנולוגיה מתקדמת ליצירת סרט PECVD, פני הסוללה מצופים בסרט אנטי-סיליקון ניטריד כחול כהה, והצבע אחיד ויפה;
4. החל משחת מתכת באיכות גבוהה כדי ליצור שדה אחורי ואלקטרודה כדי להבטיח מוליכות טובה.
ניתן להשתמש בסיליקון פולי-גבישי כחומר גלם לשרטוט סיליקון חד גבישי, וההבדל בין סיליקון רב גבישי לסיליקון גבישי חד מתבטא בעיקר בתכונות פיזיקליות. לדוגמה, במונחים של אניזוטרופיה של תכונות מכניות, תכונות אופטיות ותכונות תרמיות, היא הרבה פחות בולטת מסיליקון חד-גבישי; מבחינת תכונות חשמליות, גבישי סיליקון רב גבישי הם הרבה פחות מוליכים מסיליקון חד גבישי, ואפילו בעלי מוליכות מועטה. מבחינת פעילות כימית, ההבדל הוא מינימלי. ניתן להבחין בין סיליקון פולי-גבישי וסיליקון גבישי יחיד זה מזה במראה, אך יש לקבוע את הזיהוי האמיתי על ידי ניתוח כיוון מישור הגביש, סוג המוליכות וההתנגדות החשמלית של הגביש, המצוי במחסור ובעל סיכויי פיתוח רחב. בגלל זה, אנשים רבים אומרים שמי ששולט בטכנולוגיית פוליסיליקון ומיקרו-אלקטרוניקה ישלוט בעולם.
גם סיליקון חד-גבישי וסיליקון רב-גבישי ממלאים תפקיד עצום בניצול אנרגיית השמש. למרות שכיום, כדי להפוך את האנרגיה הסולארית לבעלת שוק גדול ולהיות מקובלת על המספר העצום של צרכנים, יש צורך לשפר את יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של תאים סולאריים ולהפחית את עלויות הייצור. מתהליך הפיתוח הנוכחי של תאים סולאריים בינלאומיים, ניתן לראות שמגמת הפיתוח היא סיליקון חד-גבישי, סיליקון רב-גבישי, סיליקון סרט וחומרי סרט דק (כולל סרטי סיליקון מיקרו-גבישיים, סרטים מבוססי-תרכובות וסרטי דלק) .
מנקודת המבט של התיעוש, ההתמקדות היא בפיתוח של גבישים בודדים לפוליסיליקון וסרטים דקים. הסיבות העיקריות הן:
א. יש פחות ופחות חומרי ראש וזנב זמינים עבור תאים סולאריים;
ב. עבור תאים סולאריים, המצע המרובע חסכוני יותר-, והסיליקון הפולי-גבישי המתקבל בשיטת היציקה ובשיטת ההתמצקות הישירה יכול להשיג ישירות את החומר המרובע;
ג. תהליך הייצור של סיליקון פולי-גבישי מתקדם ללא הרף. תנור היציקה האוטומטי לחלוטין יכול לייצר יותר מ-20 ק"ג של מטיל סיליקון בכל מחזור ייצור (50 שעות), וגודל גרגרי הגביש מגיע לרמת הסנטימטר;
ד. עקב המחקר והפיתוח של תהליך העלות בעשר השנים האחרונות, התהליך יושם גם לייצור סוללות סיליקון פוליקריסטליות, כגון בחירת צומת פליטת קורוזיה, שדות משטח אחוריים, זמש מושחת, משטח ו. פסיבציה בתפזורת, רשתות מתכת עדינות. אלקטרודה, באמצעות טכנולוגיית הדפסת מסך להקטנת רוחב אלקטרודת השער ל-50 מיקרון, גובה של יותר מ-15 מיקרון, טכנולוגיית חישול תרמית מהירה המשמשת בייצור פוליסיליקון כדי לקצר מאוד את זמן התהליך, שבב יחיד- זמן התהליך התרמי יכול להיות בתוך דקה אחת לאחר השלמתו, יעילות ההמרה של התא המושגת על פרוסת סיליקון פוליקריסטלית בגודל 100 סנטימטר רבוע תוך שימוש בתהליך זה עולה על 14 אחוזים. על פי דיווחים, היעילות הנוכחית של תאים המיוצרים על מצעי סיליקון פולי-גבישיים בגודל 50-60 מיקרון עולה על 16 אחוזים. באמצעות טכנולוגיית חריצים מכאניים והדפסת מסך, היעילות היא מעל 17 אחוז על 100 סנטימטר רבועים של פוליקריסטלים, והיעילות של חריטה מכנית היא 16 אחוז על אותו שטח. נעשה שימוש במבנה השער הקבור, והחריץ המכני נמצא על הפוליקריסטל בגודל 130 סנטימטר רבועים. יעילות הסוללה הגיעה ל-15.8 אחוזים.
(1) תאים סולריים סיליקון מונו-גבישיים
נכון לעכשיו, יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של תאים סולאריים סיליקון חד גבישי היא כ-17 אחוזים, והגבוהה היא 24 אחוזים. זוהי יעילות ההמרה הפוטואלקטרית הגבוהה ביותר מבין כל סוגי התאים הסולאריים, אך עלות הייצור כה גדולה עד שלא ניתן להשתמש בה באופן נרחב. ובשימוש נפוץ. מכיוון שסיליקון חד-גבישי ארוז בדרך כלל בזכוכית מחוסמת ושרף עמיד למים, הוא עמיד ובעל חיי שירות של עד 25 שנים.
(2) תאים סולאריים סיליקון פוליגריסטליים
תהליך הייצור של תאים סולריים סיליקון רב גבישי דומה לזה של תאי סיליקון חד גבישי, אך יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של תאים סולריים סיליקון פוליגריסטליים נמוכה בהרבה, ויעילות ההמרה הפוטואלקטרית היא כ-15 אחוזים. מבחינת עלות הייצור הוא זול יותר מתאי סולרי סיליקון חד-גבישיים, החומר פשוט לייצור, נקודת החיסכון טובה והעלות הכוללת נמוכה ולכן הוא פותח מאוד. בנוסף, חיי השירות של תאים סולריים סיליקון רב גבישי טובים יותר מאלו של אנרגיית השמש של סיליקון חד גבישי. הסוללה קצרה. מבחינת ביצועים ויחס מחיר, תאים סולריים סיליקון חד-גבישיים טובים מעט יותר.
(3) תאים סולריים סיליקון לא-חד גבישיים (תאים סולריים מסוג סרט דק)
תאים סולריים סיליקון לא-חד-גבישיים הם תאים סולאריים חדשים בסרט דק שהופיעו בשנת 1976. הם שונים לחלוטין מתאי שמש סיליקון יחיד גבישי וסיליקון רב גבישי. התהליך מפושט מאוד, צריכת חומרי הסיליקון קטנה וצריכת החשמל נמוכה יותר. היתרון העיקרי הוא שהוא יכול לייצר חשמל גם בתנאי תאורה חלשים. עם זאת, הבעיה העיקרית של תאים סולאריים סיליקון אמורפי היא שיעילות ההמרה הפוטואלקטרית נמוכה. נכון להיום, הרמה הבינלאומית המתקדמת היא כ-10 אחוז, והיא אינה יציבה מספיק. ככל שעובר הזמן, יעילות ההמרה מוחלשת.
