سلولهای خورشیدی مونوکریستالی دارای مزایای بازده تبدیل آشکار نسبت به سایر انواع سلولها ، که عمدتاً در مواد سیلیکون با خلوص بالا و ساختار کریستالی منظم منعکس شده است. از آنجا که سیلیکون مونوکریستالی دارای ساختار کریستالی بسیار کاملی است ، سرعت مهاجرت فوتوالکترون های موجود در آن سریعتر است و احتمال نوترکیب حامل های فوتوژنز را در مرزهای دانه کاهش می دهد ، بنابراین می تواند با استفاده از کارآمدتر انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. در مقابل ، ساختار کریستالی سلولهای خورشیدی پلی کریستالی نسبتاً نامنظم است و وجود مرزهای دانه مانع جریان الکترون ها می شود و در نتیجه از بین رفتن انرژی می شود ، بنابراین راندمان تبدیل فوتوالکتریک آن نسبتاً کم است.
اگرچه سلولهای خورشیدی با فیلم نازک در فرآیندهای استفاده و تولید مواد انعطاف پذیر تر هستند و هزینه های کمتری دارند ، اما راندمان تبدیل فوتوالکتریک آنها معمولاً به دلیل توانایی جذب نور ضعیف خود در خود مواد و استفاده از نازک تر به اندازه سلولهای مونوکریستالی مناسب نیست. لایه های فعال اگرچه سلولهای فیلم نازک می توانند در سطوح مختلف خم و انعطاف پذیر نصب شوند ، که باعث می شود آنها در برخی از سناریوهای کاربردی خاص (مانند ساخت فتوولتائیک یکپارچه) سودمند باشند ، سلولهای خورشیدی مونوکریستالی هنوز در سیستم های تولید انرژی خورشیدی در مقیاس بزرگ حاکم هستند زیرا می توانند تولید کنند برق بیشتر در همان منطقه ماژول های فتوولتائیک.
بهره وری سلولهای خورشیدی مونوکریستالی نیز تحت تأثیر انواع مختلف مواد سیلیکون قرار دارد. به عنوان مثال ، استفاده از مواد سیلیکون مونوکریستالی با کیفیت بالا و فرآیندهای تولید پیشرفته (مانند فناوری PERC ، فناوری سلول های دوقلو و غیره) می تواند باعث افزایش بیشتر کارایی سلولهای خورشیدی مونوکریستالی شود. با بهبود ظرفیت جذب نور سیلیکون و کاهش بازتابی از سطح سلول ، راندمان سلولهای مونوکریستالی نزدیک شده یا حتی از 25 ٪ فراتر رفته است ، که دستیابی به آن در انواع دیگر سلولها نسبتاً دشوار است.
در سیستم های انرژی خورشیدی با راندمان بالا ، مزایای سلولهای مونوکریستالی نه تنها در تولید قدرت بالا در واحد واحد ، بلکه در دوام و پایداری عالی آنها نیز منعکس می شود. اگرچه هزینه تولید سلولهای مونوکریستالی نسبتاً زیاد است ، از نظر بازده بلند مدت سرمایه گذاری ، راندمان تبدیل بالای آنها به این معنی است که آنها می توانند قدرت بیشتری را در طول عمر خدمات طولانی تر فراهم کنند ، بنابراین هزینه های سرمایه گذاری اولیه بالاتر خود را جبران می کنند. به خصوص در سناریوهای کاربردی که در آن فضای محدود یا تولید برق زیاد است ، سلولهای خورشیدی مونوکریستالی فناوری ارجح هستند.
اگرچه سلولهای خورشیدی مونوکریستالی در بازار بسیار کارآمد و نسبتاً گران هستند ، اما با پیشرفت مداوم فناوری تولید و بهبود اقتصاد مقیاس ، هزینه سلولهای مونوکریستالی به تدریج کاهش یافته است. در عین حال ، محققان دائماً در حال بررسی روشهای بهبود راندمان تبدیل مواد سیلیکون مونوکریستالی هستند ، مانند بهبود بیشتر راندمان تبدیل فوتوالکتریک از طریق ساختارهای نوآورانه فتوولتائیک ، فناوری نانو یا مواد نوری جدید ، که ممکن است سلول های مونوکریستالی را در این زمینه کارآمدتر و اقتصادی تر کند. آینده .
