Cellules solaires monocristallines ont des avantages d'efficacité de conversion évidents par rapport aux autres types de cellules, principalement reflétés dans leurs matériaux de silicium à haute pureté et leur structure cristalline ordinaire. Étant donné que le silicium monocristallin a une structure cristalline très parfaite, la vitesse de migration des photoélectrons est plus rapide, réduisant le risque de recombinaison des porteurs photogénérés sur les joints de grains, afin qu'il puisse convertir plus efficacement l'énergie lumineuse en énergie électrique. En revanche, la structure cristalline des cellules solaires polycristallines est relativement irrégulière, et la présence de joints de grains entravera l'écoulement des électrons, entraînant une perte d'énergie, de sorte que son efficacité de conversion photoélectrique est relativement faible.
Bien que les cellules solaires à couches minces soient plus flexibles dans l'utilisation des matériaux et les processus de production et ont des coûts plus faibles, leur efficacité de conversion photoélectrique n'est généralement pas aussi bonne que celle des cellules monocristallines en raison de leur faible capacité d'absorption de lumière du matériau lui-même et de l'utilisation de plus fin couches actives. Bien que les cellules à film mince peuvent être pliées et installées de manière flexible sur différentes surfaces, ce qui les rend avantageuses dans certains scénarios d'application spécifiques (tels que la construction de photovoltaïques intégrés), les cellules solaires monocristallines dominent toujours dans les systèmes de production d'énergie solaire à grande échelle traditionnels car ils peuvent générer Plus d'électricité sur la même zone de modules photovoltaïques.
L'efficacité des cellules solaires monocristallines est également affectée par différents types de matériaux de silicium. Par exemple, l'utilisation de matériaux de silicium monocristalline de haute qualité et de processus de fabrication avancés (tels que la technologie Perc, la technologie des cellules bifaciales, etc.) peut encore améliorer l'efficacité des cellules solaires monocristallines. En améliorant la capacité d'absorption de la lumière du silicium et en réduisant la réflectivité de la surface cellulaire, l'efficacité des cellules monocristallines a approché ou même dépassé 25%, ce qui est relativement difficile à réaliser dans d'autres types de cellules.
Dans les systèmes d'énergie solaire à haute efficacité, les avantages des cellules monocristallins se reflètent non seulement dans la production élevée par unitaire, mais aussi dans leur excellente durabilité et stabilité. Bien que le coût de fabrication des cellules monocristallins soit relativement élevé, en termes de retour sur investissement à long terme, leur efficacité de conversion élevée signifie qu'ils peuvent fournir plus de puissance sur une durée de vie plus longue, compensant ainsi le coût de leur investissement initial plus élevé. En particulier dans les scénarios d'application où l'espace est limité ou une production élevée de puissance est nécessaire, les cellules solaires monocristallines sont la technologie préférée.
Bien que les cellules solaires monocristallines soient très efficaces et relativement coûteuses sur le marché, le coût des cellules monocristallins a progressivement diminué avec la progression continue de la technologie de production et l'amélioration des économies d'échelle. At the same time, researchers are constantly exploring ways to improve the conversion efficiency of monocrystalline silicon materials, such as further improving the photoelectric conversion efficiency through innovative photovoltaic structures, nanotechnology or new optoelectronic materials, which may make monocrystalline cells more efficient and economical in the futur.
