Alapanyag szerint többféle napelemet különböztetünk meg
- Kristályos napelemek: a mono- és polikristályos technológiával készülő napelemek
napjainkban a legelterjedtebb napelem-technológiának számítanak. A szilícium félvezetőn
alapuló elemeket 1954-ben mutatták be.
- Monokristályos
szilícium napelemek: a szilíciumok drágák, de hatékonyak. A legkorszerűbb panelek
hatásfoka 18%, laboratóriumi körülmények között 25% (az elméleti határ 33,7% az egy p-n
átmenettel rendelkező napelemek esetében). Legnagyobb teljesítményét merőlegesen beeső
napfénynél képes leadni, így gyakran használják ún. napkövető berendezések részeként.
- Polikristályos szilícium napelemek: Némileg olcsóbbak, ám kevésbé hatékonyak. Hatásfokuk
15% körül van. A gyengébb (reggeli, esti, szórt) fényt is viszonylag jó hatásfokkal
képes hasznosítani.
- Gallium-arzenid
vegyületen alapuló napelemek: Bár eddig főleg műholdakon használták, és egyetlen
rétegben alkalmazva nem gazdaságosak, de akár 8 db réteget (p-n átmenetet) is építhetnek
egymásra. Így a hatásfok eléri a 46%-ot is koncentrált napfényben: ilyen már
alkalmazásban volt 2014. november végén.
- Amorf szilícium napelemek: olcsóbbak, de hatásfokuk csak 5-8%. Kevesebb szilícium kell a
gyártáshoz, mint az egykristályos esetében, mert az aktív réteg csak 1 µm vastag.
- Egyéb vegyület-félvezető alapú napelemek: A hatásfokuk kevesebb mint 15%. Példa:
kadmium-tellurid, a réz-indium-diszelenid (CIS) és a réz-indium-gallium-szelenid
napelemek. Előállításukhoz kevés félvezető alapanyag szükséges, mert az aktív réteg csak
1-2 µm vastag.
- Szerves festék alapú napelemek: Elektrokémia elven működnek, a fényelnyelő anyag egy
szerves festék. A hatásfoka csak 2-4%, azonban a gyártása rendkívül olcsóvá válhat a
jövőben.
- Szerves anyagokból (polimerekből) készült napelemek:
olcsók, de hatásfokuk csak 2-5%
- Szerves-szervetlen perovszkitek alapján készült napelemek
kísérleti teljesítménye elért 20%-ot, nagyon gyors fejlődéssel, alacsony gyártási
költséget ígérve.
A kristályos napelemek jobban elterjedtek, a többi fajtához képest, talán mert több a
tapasztalatunk erről a technológiáról.
Napelem Balaton