So večje sončne celice učinkovitejše?

Fotonapetostne sončne celice absorbirajo energijo sončne svetlobe in jo pretvorijo v električno energijo. Da bi postopek deloval, mora sončna svetloba vstopiti v material sončne celice in se absorbirati, energija pa mora izhajati iz sončne celice. Vsak od teh dejavnikov vpliva na učinkovitost sončne celice. Nekateri dejavniki so enaki za velike in majhne sončne celice, nekateri pa se razlikujejo glede na velikost. Dejavniki, ki se razlikujejo, ponavadi olajšajo delovanje manjših sončnih celic kot njihovi večji kolegi.

Obstaja več različnih načinov določanja učinkovitosti. Z vidika potrošnika je najbolj smiselno razmerje med proizvedeno električno energijo in skupno sončno energijo, ki prizadene območje sončne celice. Obstaja veliko vrst sončnih celic. Večnamenske celice so zelo drage, vendar so lahko približno 40-odstotno učinkovite. Silicijeve celice so učinkovite od 13 do 18 odstotkov, medtem ko so drugi pristopi, imenovani celice s tankim filmom, učinkoviti od 6 do 14 odstotkov. Material, zasnova in konstrukcija celice imajo veliko večji vpliv na učinkovitost kot velikost.

Prvi dejavnik, ki določa učinkovitost sončne celice, je količina svetlobe, ki pride v material sončne celice. Površina sončne celice mora imeti nekakšen električni kontakt, da zaključi vezje in izklopi električno energijo. Te elektrode preprečujejo sončni svetlobi, da pride do absorpcijskega materiala. Na žalost majhnih elektrod ne morete postaviti samo na rob sončne celice, saj v tem primeru izgubite preveč električne energije zaradi odpornosti materiala sončne celice. To pomeni, da boste morali, če imate veliko sončno celico - recimo približno 5 centimetrov kvadratno - po površini imeti več elektrod, ki blokirajo svetlobo. Če je vaša sončna celica pol palca za centimeter, se lahko z manjšim odstotkom površine, prekrite z elektrodami, prebijete.

Ko sončna svetloba pride v material sončne celice, bo potovala, dokler ne bo stopila v interakcijo z elektronom v materialu. Če elektron absorbira energijo sončne svetlobe, bo dobil spodbudo. To energijo lahko izgubi z naletom na druge elektrone. To večinoma ni odvisno od velikosti sončne celice. Odvisno je le od njegove sestave in zasnove. Če pa morajo elektroni v polprevodniškem materialu iti dlje, je verjetneje, da lahko izgubijo energijo. Če je razdalja do elektrod majhna, je manj verjetno, da bo elektron izgubil energijo. Ker so večje celice zasnovane z več elektrodami, je razdalja na koncu približno enaka, zato se to z velikostjo sončnih celic ne spremeni preveč.

Upor je merilo, kako težko je elektron potovati skozi vezje. Ob enakih razmerah krajša razdalja ustvarja manjši upor, zato manjše celice zapravijo manj energije in bodo nekoliko učinkovitejše. Čeprav vsi ti učinki dajejo prednost manjšim celicam kot večjim, imajo zelo majhen vpliv na učinkovitost. Ker sončne celice postanejo resnično koristne le, če jih združimo skupaj, je običajno smiselno uporabiti večje celice, tako da vam ni treba delati toliko montaž. Običajno so silicijeve sončne celice približno 5 do 6 palcev kvadratne, da ustrezajo velikosti surovega silicija, iz katerega so zgrajene. Nato jih sestavijo v plošče nekaj metrov na strani.