Saules baterija
Saules baterijām ir daudz pielietojumu. Tie jau sen tiek izmantoti situācijās, kad nav pieejama elektriskā enerģija no elektrotīkla, piemēram, attālu teritoriju elektroenerģijas sistēmās, Zemes orbītā riņķojošos satelītos un kosmosa zondēs, patērētāju sistēmās, piemēram, rokas kalkulatoros vai rokas pulksteņos, tālvadības radiotelefonos un ūdens sūknēšanas sistēmās. Pēdējā laikā tos sāk izmantot saules moduļu blokos, kas ar invertora starpniecību pieslēgti elektrotīklam, bieži vien apvienojumā ar neto uzskaiti.
Saules baterijas tiek uzskatītas par vienu no galvenajām tehnoloģijām ilgtspējīgas energoapgādes nodrošināšanai.
Trīs attīstības paaudzes
Pirmais
Pirmās paaudzes fotoelementus veido lielas platības vienslāņu p-n savienojuma diode, kas spēj ģenerēt izmantojamu elektroenerģiju no gaismas avotiem ar saules gaismas viļņu garumiem. Šos elementus parasti izgatavo, izmantojot silīcija plāksni. Pirmās paaudzes fotoelementu elementi (pazīstami arī kā saules elementi uz silīcija plāksnītēm) ir dominējošā tehnoloģija saules elementu komerciālajā ražošanā, kas veido vairāk nekā 86 % saules elementu tirgus.
Otrais
Otrās paaudzes fotogalvanisko materiālu pamatā ir pusvadītāju plānslāņa nogulšņu izmantošana. Sākotnēji šīs ierīces tika izstrādātas kā augstas efektivitātes daudzpavedienu fotogalvaniskie elementi. Vēlāk tika pamanītas priekšrocības, ko sniedz materiāla plānslāņa izmantošana, samazinot elementu konstrukcijai nepieciešamā materiāla masu. Tas palīdzēja prognozēt, ka ievērojami samazināsies plānās kārtiņas saules bateriju izmaksas. Pašlaik (2007. gadā) tiek pētītas vai masveidā ražotas dažādas tehnoloģijas/pusvadītāju materiāli, piemēram, amorfs silīcijs, polikristālisks silīcijs, mikrokristālisks silīcijs, kadmija telurīds, vara indija selenīds/sulfīds. Parasti plānkārtu saules bateriju efektivitāte ir zemāka salīdzinājumā ar silīcija (uz plākšņu bāzes) saules baterijām, bet arī ražošanas izmaksas ir zemākas, tādējādi var sasniegt zemāku cenu, izsakot to kā $/att elektriskās jaudas. Vēl viena priekšrocība ir tā, ka, novietojot paneļus uz jumtiem, ir nepieciešams mazāks atbalsts, un tas ļauj paneļus piestiprināt pie viegliem materiāliem vai elastīgiem materiāliem, pat tekstilmateriāliem. Tas ļauj izgatavot pārnēsājamus rullējošus saules paneļus, kurus var ievietot mugursomā un izmantot mobilo tālruņu vai klēpjdatoru barošanai attālos rajonos.
Trešais
Trešās paaudzes fotogalvaniskie elementi ļoti atšķiras no abiem pārējiem, un tos plaši definē kā pusvadītāju ierīces, kurās fotogenerēto lādiņnesēju atdalīšanai netiek izmantots tradicionālais p-n savienojums. Šīs jaunās ierīces ietver fotoelektroķīmiskos elementus, polimēru saules baterijas un nanokristālu saules baterijas.
Trešās paaudzes fotoelementu jomā strādā tādi uzņēmumi kā Xsunx, Konarka Technologies, Inc. , Nanosolar un Nanosys. Pētījumus šajā jomā veic arī ASV Nacionālā atjaunojamās enerģijas laboratorija (http://www.nrel.gov/).
