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Les cellules solaires, également appelées « puces solaires » ou « cellules photovoltaïques », sont des films minces de semi-conducteurs photovoltaïques qui convertissent directement l'énergie solaire en électricité. Une cellule solaire unique ne peut pas être utilisée directement comme source d'énergie. Pour les utiliser comme source d'énergie, plusieurs cellules solaires individuelles doivent être connectées en série ou en parallèle et étroitement assemblées en modules.
Les panneaux solaires (également appelés modules de cellules solaires) sont des composants assemblés constitués de plusieurs cellules solaires, et constituent la partie centrale d'un système d'énergie solaire Anern, ce qui en fait la partie la plus importante du système.
Le rendement de conversion photovoltaïque du panneau solaire en silicium monocristallin est d'environ 15 %, avec un rendement maximal atteignant 24 %. Il possède le meilleur rendement de conversion photovoltaïque de tous les types de panneaux solaires, mais son coût de production est très élevé, ce qui l'empêche d'être largement utilisé. Étant donné que le silicium monocristallin est généralement encapsulé avec du verre trempé et de la résine imperméable, il est robuste et durable, avec une durée de vie atteignant généralement jusqu'à 15 ans et un maximum de 25 ans.
Le processus de fabrication du panneau solaire en silicium polycristallin est similaire à celui du panneau solaire en silicium monocristallin, mais son rendement de conversion photovoltaïque est nettement réduit, avec un rendement d'environ 12 %. Les coûts de production sont inférieurs à ceux des panneaux solaires en silicium monocristallin en raison de l'utilisation de matériaux plus simples et de procédés de fabrication qui économisent l'électricité, ce qui en fait une option plus répandue et plus économique. Cependant, la durée de vie du panneau solaire en silicium polycristallin est plus courte que celle du panneau solaire en silicium monocristallin. En termes de rapport performance-prix, le panneau solaire en silicium monocristallin est légèrement meilleur.
Le panneau solaire en silicium amorphe est un nouveau type de panneau solaire à couche mince apparu en 1976. Son processus de fabrication est complètement différent de celui des panneaux solaires en silicium monocristallin et polycristallin, avec un processus beaucoup plus simplifié et une consommation de matériau silicium et d'électricité bien moindre. Le principal avantage du panneau solaire en silicium amorphe est qu'il peut encore produire de l'électricité dans des conditions de faible luminosité. Cependant, le principal problème des panneaux solaires en silicium amorphe est leur faible rendement de conversion photovoltaïque, qui est d'environ 10 % au niveau international avancé, et ils ne sont ni stables ni durables, leur rendement de conversion diminuant avec le temps.
Les panneaux solaires à composés diversifiés sont des panneaux solaires qui ne sont pas fabriqués à partir d'un matériau semi-conducteur à élément unique. Il existe de nombreuses variétés étudiées par les pays, et la plupart d'entre elles ne sont pas encore produites industriellement. Les principaux types sont :
Panneau solaire au sulfure de cadmium ;
Panneau solaire à l'arséniure de gallium ;
Panneau solaire au séléniure de cuivre et d'indium.