Panel surya sebagai komponen kulit bangunan

Sumber daya untuk wahana antariksa

Lampu LED portabel tanpa panel

Pembangkit listrik jaringan skala megawatt

Penurunan kapasitas terpasang kumulatif

Pertumbuhan produksi rata-rata 10% per tahun

Pertumbuhan produksi rata-rata lebih dari 43% per tahun (2000–2012) dan 61% per tahun (2007–2012)

Stagnasi produksi karena biaya BOS

Kurang dari 10 GW

Sekitar 50 GW

Lebih dari 100 GW

Antara 20–40 GW

Efisiensi dan metode manufaktur yang meningkat

Periode pengembalian energi sel yang meningkat menjadi 2 tahun

Harga panel PV turun dari sekitar $$30 per watt menjadi kurang dari$$ 1 per watt di puncak

Penghapusan biaya keseimbangan sistem (BOS) seluruhnya

Panel $$5/W; sistem kecil$$ 10/W; target $$2/W dan$$ 0,20/kWh

Panel $$0,55–$$ 2/W; sistem megawatt $$1,50/W; sistem kecil$$ 3– $$4/W; target sistem PV$$ 1/W dan biaya daya $0,06/kWh

Panel $$1–$$ 3/W; sistem megawatt $$5/W; sistem kecil$$ 0,50/W; target $$0,50/W dan$$ 0,01/kWh

Panel $$0,10/W; semua sistem$$ 0,20/W; tanpa target biaya energi

Karena semua foton selalu melepaskan dua elektron per foton

Karena foton dengan energi lebih besar dari celah pita melepaskan energi berlebih sebagai panas, sedangkan foton berenergi lebih kecil tidak dapat mengangkat elektron

Karena celah pita menyerap seluruh spektrum tanpa rugi

Karena rekombinasi tidak terjadi pada sambungan konvensional

Pantulan cahaya dari permukaan dan bayangan oleh penutup pengumpul arus menambah rugi-rugi

Resistansi internal sel dan rekombinasi elektron–lubang sebelum keduanya berkontribusi pada arus menurunkan efisiensi

Sambungan tunggal konvensional secara teoritis mampu mencapai lebih dari 50% efisiensi karena tidak ada rugi-rugi pita

Penggunaan beberapa lapisan sel surya dengan celah pita bertingkat dapat mengatasi batasan pita dalam sel tunggal

Membutuhkan silikon tingkat semikonduktor biasa dengan sedikit pemurnian

Memerlukan silikon tingkat elektronik yang sangat murni, jauh lebih tinggi daripada silikon tingkat semikonduktor

Dapat menggunakan silikon daur ulang tanpa proses pemurnian

Hanya memerlukan kemurnian sedang karena sifat fotovoltaik tidak sensitif terhadap pengotor

Meneteskan Si cair ke substrat dan membiarkan mengkristal alami tanpa penarikan

Menarik kristal benih dari Si cair yang didoping dengan material-p (seperti Boron) sambil menjaga kondisi suhu dan rotasi

Mendinginkan lelehan Si dalam cetakan persegi untuk memperoleh ingot polikristalin

Menumbuhkan kristal di vakum dingin dengan deposisi uap kimia

Menggunakan crucible kuarsa untuk menahan lelehan Si

Mengandalkan kristal benih yang dicelupkan ke lelehan

Mencairkan daerah lokal pada batang Si polikristalin dan memindahkan zona cair secara linear dan rotasional untuk meningkatkan kemurnian

Menarik pita tipis langsung dari lelehan menggunakan nozzle

Menghilangkan seluruh lapisan n yang telah didifusikan

Meningkatkan penyerapan foton dengan menghasilkan permukaan akhir bertekstur

Membuat wafer menjadi bundar sempurna

Meningkatkan konduktivitas dengan menambahkan logam ke permukaan

Penarikan ingot → difusi lapisan-n → wafering → pemasangan kontak → enkapsulasi

Ingot diiris menjadi wafer → wafer diproses dan diberi tekstur → lapisan-n didifusikan untuk membentuk sambungan p–n → kontak dipasang → sel dienkapsulasi menjadi modul

Pertumbuhan zona apung → pemasangan frame modul → pencetakan busbar → pemasangan kaca penutup

Penarikan pita → pelapisan anti-refleksi → pemasangan di atap → koneksi inverter

Karena proses tidak membutuhkan pemotongan sehingga boros energi

Karena penanaman dan pemotongan ingot Si kristal tunggal memerlukan energi intensif, sehingga beban energi relatif tinggi per sel

Karena sel kristal tunggal tidak perlu pemurnian dan itu meningkatkan konsumsi energi

Karena modul selalu diuji selama 40 jam sehingga energi meningkat

Multikristalin memiliki tampilan permukaan seragam dan warna konsisten seperti kristal tunggal

Multikristalin cenderung memiliki tampilan permukaan berbintik-bintik dan warna berbeda-beda, namun karakteristik listrik dan termodinamika relatif mendekati Si kristal tunggal

Multikristalin selalu lebih efisien daripada kristal tunggal

Multikristalin hanya dapat dibuat dengan metode Czochralski

Penarikan kristal benih dari lelehan dalam atmosfer inert tanpa wadah

Penuangan Si cair ke dalam krus kuarsa dan pengendalian laju pendinginan secara cermat

Penarikan pita tipis dari permukaan lelehan melalui nozzle dan pendinginan cepat

Pencairan zona lokal pada batang Si lalu mengapungkan lelehan tanpa kontak wadah

Penarikan tabung oktagon sepanjang beberapa meter langsung dari lelehan Si melalui die, kemudian dipotong laser di sepanjang tepi menjadi sel individual

Pembekuan alami Si dalam cetakan silinder menghasilkan wafer bundar

Penarikan pita persegi dari lelehan menggunakan seed crystal memanjang

Deposisi uap kimia untuk membentuk lapisan pita di atas kaca

Kristal tunggal >20%, multikristalin sekitar 16%

Kristal tunggal 14%, multikristalin >15%

Keduanya sama, sekitar 37.7%

Kristal tunggal 10%, multikristalin 8%

Wafer berbentuk bundar sempurna dengan sudut tumpul karena cetakan silinder

Wafer dipangkas hingga hampir berbentuk persegi, dengan sedikit pembulatan di sudut-sudutnya

Wafer tetap octagonal dan tidak diubah

Wafer harus segitiga untuk efisiensi maksimal

Pertumbuhan krus (crucible growth)

Proses EFG

Teknologi pita (ribbon)

Czochralski konvensional

Tidak perlu digergaji karena langsung menjadi wafer bundar

Tetap perlu digergaji; hasilnya wafer persegi yang membutuhkan penggergajian tambahan bila menginginkan wafer bundar

Langsung dipotong laser menjadi sel tanpa wafering

Tidak dapat digunakan untuk PV karena bentuknya tidak seragam

Lapisan-n didifusikan ke wafer tipe-p untuk membentuk sambungan p–n

Lapisan-p didifusikan ke wafer tipe-n untuk menetralkan muatan

Lapisan logam didifusikan untuk membuat busbar

Lapisan dielektrik didifusikan untuk anti-refleksi

EPBT menjadi lebih lama daripada yang diharapkan

Pengurangan biaya energi fabrikasi cenderung memperpendek EPBT dibandingkan yang diharapkan

EPBT tidak terpengaruh oleh energi fabrikasi

EPBT hanya relevan untuk sel amorf

Physical vapor deposition (PVD)

Chemical vapor deposition (CVD)

Electroplating basah

Atomic layer deposition (ALD)

Mendoping untuk menghasilkan p‑silikon

Mendoping untuk menghasilkan n‑silikon

Meningkatkan adhesi lapisan terhadap kaca

Mengurangi tegangan termal pada substrat

Memiliki orientasi kristal yang kuat searah substrat

Tidak memiliki orientasi yang disukai (amorf)

Terbentuk sebagai polikristal berbutir besar

Selalu berorientasi (100) karena pemanasan

Pengurangan kebutuhan kontak permukaan depan

Kemampuan memproses substrat fleksibel secara kontinu

Peningkatan energi bandgap material

Eliminasi kebutuhan vakum pada CVD

Kontak berada di bagian belakang dan depan sekaligus

Kontak lebih tipis dan memiliki resistansi kontak rendah

Aliran pembawa muatan tegak lurus permukaan sel

Beberapa sambungan p–n sejajar dengan permukaan sel

Mengurangi bayangan foton yang menghalangi masuk ke kristal

Menaikkan temperatur operasi sel untuk aktivasi pembawa

Menghapus kebutuhan doping n‑type seluruh wafer

Mengubah bandgap menjadi lebih besar

Etching basah menggunakan HF untuk membuka via

Pemotongan laser pada lapisan dan kontak yang diendapkan di dalam alur

Sputtering logam tebal di seluruh permukaan

Annealing cepat untuk mengubah fase menjadi polikristal

Penggunaan material berkurang dan overhead energi produksi lebih rendah

Konversi efisiensi bertambah lebih dari 20% dengan faktor pengisian tinggi

Menghilangkan kebutuhan substrat isolasi

Menciptakan sambungan p–n tegak lurus permukaan

Menentukan tepi pita selama penarikan pita Si dari lelehan

Menjadi sumber doping untuk pembentukan junction

Bertindak sebagai katalis CVD untuk SiH4

Mengurangi koefisien ekspansi termal Si

Agar selama pendinginan tidak memengaruhi proses kristalisasi Si

Untuk meningkatkan konduktivitas listrik pita sehingga lebih mudah dihubungkan

Untuk menaikkan laju pertumbuhan dendrit secara drastis

Untuk memungkinkan pemotongan pita menjadi bentuk persegi