Hlavným dôvodom súčasnej nízkej účinnosti premeny solárnych panelov je strata „nízko{0}}energetickej fotónovej energie“ a „vysoko{1}}energetickej fotónovej energie“, pričom obe tieto faktory obmedzujú teoretickú hraničnú účinnosť solárnych panelov na približne 40 %. Nasledujúci text stručne popisuje metódy zlepšenia pre každý stratový mechanizmus.
1. Znížte-nízkoenergetické straty energie fotónov
Napríklad pri použití optoelektronického polovodičového materiálu s nízkou pásmovou medzerou je pásmová medzera typického kryštalického kremíka 1,1 eV, takže môže absorbovať iba fotóny s vlnovou dĺžkou kratšou ako 1100 nm.
2. Znížte straty energie fotónov s vysokou energiou
Použitie vysokopásmových optoelektronických polovodičových materiálov. Aby sme zhrnuli prvé dva body, kombinácia viac-pásmových polovodičových materiálov môže účinne zlepšiť mieru využitia fotónov s rôznymi energiami.
3. Znížte účinnosť absorpcie a straty odrazom: (1) skúste použiť polovodičové materiály s vysokými koeficientmi absorpcie svetla; (2) zmenšiť plochu kovových elektród a použiť priehľadné vodivé elektródy na nahradenie niektorých kovových elektród; (3) zvýšenie drsnosti povrchu materiálov, materiál reflexnej vrstvy na zníženie straty odrazom spôsobenej odrazom povrchu.
4. Znížte straty napätia v otvorenom obvode. Upravte koncentráciu nečistôt a úroveň Fermi v surovinách.
5. Znížte stratu faktora plnenia: (1) použite povrchovú pasivačnú vrstvu na zníženie visiacich spojov na povrchu solárneho panelu alebo zadnej elektródy; (2) používať vysoko-čisté (nízko{4}}nečisté) materiály solárnych panelov a lepšie výrobné procesy na zníženie rekombinácie vnútorného objemu zariadení; (3) Používajte dobré vodiče ako elektródy a prijmite lepší dizajn štruktúry elektród na zníženie sériového odporu.
