A maioria dos painéis solares fotovoltaicos eficiente

O efeito fotovoltaico foi descoberto pelo físico francês Alexandre Edmond Becquerel em 1839, mas foi o programa espacial americano na década de 1950 que levaram ao desenvolvimento de células solares que produzem energia útil. Estas células solares iniciais foram usados ​​para os satélites e tinha uma eficiência de 2 por cento. Pelas células 1960 com eficiência de 10 por cento eram comercialmente disponíveis. A investigação continua com células multi-junção composta por várias camadas de células e nanotubos que têm áreas superficiais aumentadas. Tais células tenham atingido 40 por cento de eficiência em laboratórios.

As células solares são feitas de silício, e o material de silicone é qualquer monocristalino, policristalino ou amorfo. células monocristalino são os mais eficientes e cada célula é uma fatia de um único cristal de silício. Os sólidos de silício de cristal único são difíceis de produzir e as células são mais caros do que as células normais. As células policristalinas encontram no meio em termos de custo e de eficiência, enquanto as células amorfas são o menos caro mas o mais comum. Eles são feitos de silício que tem pouco cristalização e, embora geralmente menos eficiente, eles um bom desempenho sob pouca luz, tais como cobertura de nuvens.

Para além do desempenho da camada de silício de células solares, a sua eficiência é influenciada pela quantidade de luz que atinge a camada de silício. -se de silício é naturalmente brilhante e, quando coberto com vidro, reflete ainda mais luz. revestimentos não-refletivas ajudar, mas diferentes frequências de luz ainda não são utilizados plenamente pelas células normais. células multi-junção pode obter eficiências muito mais elevados usando camadas de silício sintonizados para diferentes freqüências de luz. Embora a eficiência é muito alta, que se aproxima de 40 por cento, o alto custo de estas células torna-os inadequados para uso comercial.

As células solares operar em sua máxima eficiência quando a temperatura ambiente é legal. células de alta eficiência são especialmente sensíveis à temperatura e pode perder a 0,5 por cento da sua classificação para cada grau Celsius mais de 80 graus. Para os painéis montados em locais preferidos de alta luz solar, como os desertos do sul dos EUA, temperaturas de 120 graus Fahrenheit são comuns. É importante para a eficiência de montar as células de modo que o arrefecimento por convecção natural pode ter lugar quando a temperatura aumenta.

As células solares entregar a sua potência máxima a sua tensão nominal. O arranjo mais eficiente para os circuitos do painel solar é com um controlador de voltagem constante que mantém a voltagem no nível nominal. Tal arranjo extrai o máximo de energia das células solares, independente de suas características cristalinas ou temperatura.