stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Güneş pili
Malzemeler > İnce Film

Amorf silisyum: Kristal yapılı olmayan bu Si pillerinden alınan verim %10 dolayında ticari modüllerde ise %5-7 mertebesindedir. Günümüzde daha çok küçük elektronik cihazların güç kaynağı olarak kullanılan amorf silisyum güneş pilinin bir başka önemli uygulama sahasının binalara bütünleşik yarısaydam cam yüzeyler olarak bina dış koruyucusu ve enerji üreteci olarak kullanılabileceği tahmin edilmektedir.[kaynak belirtilmeli]
Kadmiyum Tellürid (CdTe): Çok kristalli malzeme olan CdTe ile güneş pili maliyetinin çok azalacağı tahmin edilmektedir. Laboratuvar tipi küçük hücrelerde %16 ticari tip modüllerde ise %7 civarında verim elde edilmektedir.[kaynak belirtilmeli]
Bakır İndiyum Diselenid (CuInSe2): Bu çok kristalli pilde laboratuvar şartlarında %17,7 ve enerji üretimi için geliştirilmiş prototip bir modülde ise %10,2 verim alınmıştır.[kaynak belirtilmeli]
Optik Yoğunlaştırıcılı Hücreler: Gelen ışığı 10-500 kat yoğunlaştıran mercekli veya yansıtıcılı araçlarla modül verimi %17'nin pil verimi ise %30'un üzerine çıkabilmektedir. Yoğunlaştırıcılar basit ve ucuz plastik malzemeden yapılır.[kaynak belirtilmeli]
İnce film teknolojileri, bir hücredeki aktif madde miktarını azaltır. Bu tür hücrelerle imal edilen güneş panellerinde çoğu tasarım, aktif malzemeyi (hücre, eva, iletken) iki cam bölme  arasında sıkıştırmaya dayalıdır. Silisyum güneş panelleri yalnızca bir cam bölmesi kullandığından, ince film paneller, daha küçük bir ekolojik etkiye sahip olmalarına rağmen (yaşam döngüsü analizinden belirlenir), kristalin silisyum panellerden yaklaşık iki kat daha ağırdır.
Malzemeler > İnce Film > Kadmiyum tellür

Kadmiyum tellür, şu ana kadar kristal silisyum panellere maliyet / watt olarak rakip olabilecek tek ince film panel malzemesidir. Ancak kadmiyum oldukça toksiktir ve tellür (anyon : "tellurid") kaynakları sınırlıdır. Hücrelerde bulunan kadmiyum salınırsa toksik hale gelecektir. Bununla birlikte, hücrelerin normal çalışması sırasında serbest bırakılması imkansızdır ve konut çatılarındaki yangınlar sırasında da bu durum ortaya çıkmaz. Bir metrekarelik CdTe, daha kararlı ve daha az çözünür bir biçimde, tek bir C hücreli nikel-kadmiyum pil ile yaklaşık olarak aynı miktarda Cd içerir.
Malzemeler > İnce Film > Bakır İndiyum Galyum Selenid

Bakır indiyum galyum selenid (CIGS) bir doğrudan bant aralığı malzemesidir. Ticari olarak önemli tüm ince film malzemeleri arasında en yüksek verime (~% 20) sahiptir (bkz. CIGS güneş hücresi ). Geleneksel imalat yöntemleri, birlikte buharlaştırma ve püskürtme gibi vakum işlemlerini içerir. IBM ve Nanosolar'daki son gelişmeler vakumsuz çözüm süreçleri kullanarak maliyeti düşürmeye çalışmaktadır.
Malzemeler > İnce Film > Silisyum ince film

Silisyum ince film hücreleri esas olarak silan gazı ve hidrojen gazından kimyasal buhar biriktirme (tipik olarak plazma ile güçlendirilmiş, PE-CVD) ile çökeltilir. Çökeltme parametrelerine bağlı olarak, bu amorf silisyum (a-Si veya a-Si: H), protokristal silisyum veya nanokristal silisyum (nc-Si veya nc-Si: H), aynı zamanda mikrokristal silisyum olarak da adlandırılabilir.
Amorf silisyum, bugüne kadarki en iyi geliştirilmiş ince film teknolojisidir. Amorf bir silisyum (a-Si) güneş hücresi, kristal olmayan veya mikrokristal silisyumdan yapılır. Amorf silisyum  (1,7 eV) bant aralığı ile kristal silisyumdan (c-Si) (1.1 eV) daha yüksek bir bant aralığına sahiptir, yani güneş spektrumunun görünür kısmını, spektrumun yüksek güç yoğunluklu kızılötesi kısmından daha güçlü bir şekilde absorbe etmektedir. A-Si ince film güneş hücrelerinin üretimi, substrat olarak cam kullanır ve plazma ile güçlendirilmiş kimyasal buhar biriktirme (PECVD) ile çok ince bir silisyum tabakası çökeltir/biriktirir.
Düşük hacimli nanokristal (Nc-Si), silisyum fraksiyonuna sahip protokristal silisyum, yüksek açık devre voltajı için idealdir. Nanokristal Silisyum (Nc-Si), Kristal Silisyum (c-Si)  yaklaşık olarak aynı bant aralığına sahiptir, Nanokristal Silisyum (Nc-Si) ve Amorf silisyum(a-Si), avantajlı bir şekilde ince katmanlar halinde birleştirilerek tandem hücre adı verilen katmanlı bir hücre oluşturabilir. A-Si'de ki üst hücre, görünür ışığı absorbe eder ve nc-Si'de ki alt hücre için spektrumun kızılötesi kısmını bırakır.
Malzemeler > İnce Film > Galyum Arsenit İnce Film

Yarı iletken bir malzeme olan galyum arsenit (GaAs) ayrıca tek kristalli ince film güneş hücreleri için de kullanılmaktadır. GaAs hücreleri çok pahalı olmasına rağmen, % 28,8 oranında verimle tek bağlantılı (single-junction) güneş hücresi  alanında  verimlilik rekorunu elinde tutmaktadır.  Endüstrinin uzay tabanlı güneş enerjisi için maliyet yerine verimliliği tercih etmesi nedeniyle, konsantre fotovoltaikler (CPV, HCPV) ve uzay araçlarındaki güneş panelleri için çok bağlantılı fotovoltaik hücrelerde (multi-junction) Galyum Arsenit (GaAs) İnce Film daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Önceki literatüre ve bazı teorik analizlere dayanarak, GaAs'ın bu kadar yüksek güç dönüştürme verimliliğine sahip olmasının birkaç nedeni olduğu söylenebilir. İlk olarak, GaAs bant aralığı 1,43ev'dir ve bu neredeyse güneş hücreleri için en ideal aralıktır. İkincisi, Galyum diğer metallerin eritilmesinin bir yan ürünü olduğu için, GaAs hücreleri ısıya nispeten duyarsızdır ve sıcaklık oldukça yüksek olduğunda yüksek verimliliğini koruyabilir. Üçüncüsü, GaAs geniş tasarım seçeneklerine sahiptir. GaAs'ları güneş hücresinde aktif katman olarak kullanan mühendisler, GaAs'larda daha iyi elektronlar ve delikler oluşturabilen çok sayıda başka katman seçeneğine sahip olabilir.
Malzemeler > Çok Bağlantılı Hücreler

Çok bağlantılı (Multi-junction) hücreler, tipik olarak metalorganik buhar fazı epitaksi kullanan, her biri esasen diğerinin üzerinde büyütülen (kristal büyütme) güneş hücresi olan çok sayıda ince filmden oluşur. Her katman, spektrumun farklı bir bölümü üzerinden elektromanyetik radyasyonu absorbe etmesine izin vermek için farklı bir bant aralığı enerjisine sahiptir.
Çok bağlantılı(Multi-junction)hücreler başlangıçta uydular ve uzay araştırmaları gibi özel uygulamalar için geliştirildi, ancak günümüzde güneş ışığını küçük, yüksek verimli çoklu bağlantıya yoğunlaştırmak için lensler ve kavisli aynalar kullanan yeni bir teknoloji olan karasal yoğunlaştırıcı fotovoltaiklerde (CPV) giderek daha fazla kullanılmaya başlanmıştır. Yüksek  yoğunlaştırıcı fotovoltaikler (HCPV),güneş ışığını bin kata kadar yoğunlaştırarak, gelecekte geleneksel fotovoltaik güneş elektrik yöntemlerini geride bırakma potansiyeline sahiptir.
Monolitik, seri bağlı, galyum indiyum fosfit (GaInP), galyum arsenit (GaAs) ve germanyum (Ge) p-n bağlantılarına dayalı hücrelerin, maliyet baskılarına rağmen satışları artmaktadır. Örneğin galyum metalinin maliyeti kg başına 960 $ seviyelerindedir. Ek olarak, germanyum metal fiyatları bu yıl kg başına önemli ölçüde 1000-1200 $ 'a yükselmiştir. Çok bağlantılı Hücre teknolojisinde kullanılan metallar arasında galyum (4N, 6N ve 7N Ga), arsenik (4N, 6N ve 7N) ve kristaller için germanyum, pirolitik bor nitrür (pBN) potaları ve bor oksit bulunur. Bu ürünler tüm substrat imalat endüstrisi için kritik öneme sahiptir.
Örneğin bir üçlü bağlantı (triple-junction) hücresi şu yarı iletkenlerden oluşabilir: GaAs, Ge, and GaInP2 Üç bağlantılı GaAs güneş hücreleri, 2003, 2005 ve 2007'de Hollandalı dört kez World Solar Challenge kazanan Nuna'nın ve Hollandalı güneş arabaları Solutra (2005), Twente One (2007) ve 21Revolution (2009) tarafından güç kaynağı olarak kullanılmıştır. GaAs tabanlı çok bağlantılı cihazlar bugüne kadarki en verimli güneş hücreleridir. 15 Ekim 2012'de, üçlü bağlantılı metamorfik hücreler % 44'lük rekor bir yüksekliğe ulaşmıştır.
Malzemeler > Çok Bağlantılı Hücreler > GaInP / Si Çift Bağlantılı Güneş Hücreleri

2016 yılında, III-V çok bağlantılı güneş hücrelerinin yüksek verimliliğini silisyumla ilişkili ekonomi ve deneyim zenginliği ile birleştiren hibrit fotovoltaik yonga plaka (wafer) üretimi için yeni bir yaklaşım tanımlanmıştır. Yaklaşık 30 yıllık bir çalışma konusu olan III-V malzemesinin gerekli yüksek sıcaklıklarda silisyum üzerinde büyütülmesiyle ilgili teknik komplikasyonlar, plazma ile güçlendirilmiş kimyasal buhar biriktirme (PECVD) tekniği ile düşük sıcaklıkta GaAs üzerinde silisyumun epitaksiyel büyümesiyle önlenerek giderildi.
Silisyum (Si) tekli-bağlantılı (single-junction) güneş hücreleri  onlarca yıldır geniş çapta incelenmektedir ve 1-sun (ölçü birimi olarak) koşullarında ~% 26 pratik verimliliklerine ulaşmaktaydı. Bu verimliliğin arttırılması, Si hücresine 1,1 eV'den daha büyük bant aralığı enerjisine sahip daha fazla hücre eklenmesini gerektirebilir, bu da ek voltaj üretimi için kısa dalga boylu fotonların dönüştürülmesine izin verir. Üst hücre olarak 1,6-1,8 eV bant aralığına sahip ikili-bağlantılı bir güneş hücresi, ısıl kayıpları azaltabilir, yüksek bir harici radyasyon verimliliği üretebilir ve % 45'in üzerinde teorik verimlilik elde edilebilir. Bir tandem hücre, GaInP ve Si hücrelerinin büyütülmesiyle üretilebilir. Bunları ayrı ayrı büyütmek, Si ile bir hücreye doğrudan entegrasyonu engelleyen en yaygın III – V katmanları arasındaki % 4 kafes sabit uyumsuzluğunun üstesinden gelebilir. İki hücre bu nedenle şeffaf bir cam slayt ile ayrılır, böylece kafes uyumsuzluğu sistemde zorlanmaya neden olmaz. Bu,% 18.1'lik bir verimlilik gösteren dört elektrik kontağı ve iki bağlantıya sahip bir hücre oluşturur. % 76,2'lik bir doldurma faktörü (FF) ile Si alt hücresi, tandem cihazda% 11,7'lik (± 0,4) bir etkinliğe ulaşır ve bu da% 29,8'lik bir kümülatif tandem hücre etkinliği ile sonuçlanır. Bu verimlilik% 29.4 teorik sınırını ve bir Si 1-sun güneş hücresinin rekor deneysel verimlilik değerini aşmaktadır ve ayrıca rekor verimlilik 1-sun GaAs cihazından daha yüksektir. Bununla birlikte, bir GaAs substratı kullanmak pahalıdır ve pratik değildir. Bu nedenle araştırmacılar, bir GaAs substratına ihtiyaç duymayan iki elektriksel temas noktası ve bir bağlantı noktası olan bir hücre yapmaya çalışırlar. Bu, GaInP ve Si'nin doğrudan entegrasyonu olacağı anlamına gelir.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar

Perovskit güneş hücreleri, aktif katman olarak perovskit yapılı bir malzeme içeren güneş hücreleridir. En yaygın olarak bu, çözelti ile işlenmiş hibrit organik-inorganik kalay veya kurşun halojenür bazlı bir malzemedir. Verimlilikler 2009'da ilk kullanımlarında% 5'in altındayken 2020'de% 25,5'e yükseldi ve bu durum da onları çok hızlı gelişen bir teknoloji ve güneş hücresi alanında gündem maddesi haline getirdi. Perovskit güneş hücrelerini ölçeklendirmenin son derece ucuz olduğu tahmin ediliyor ve bu da onları ticarileştirme için çok çekici bir seçenek haline getirmektedir. Şimdiye kadar çoğu perovskit güneş hücresi türü, ticarileştirilmek için yeterli operasyonel kararlılığa ulaşamamış olsa da, ancak küresel ölçekte birçok araştırma grubu bunu çözmenin yollarını araştırmaya devam etmektedir. Perovskit güneş hücrelerinin ve tandem perovskitin enerji ve çevresel sürdürülebilirliğinin yapılara bağlı olduğu gösterilmiştir.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar > Ara Kuşak

Güneş hücresi araştırmalarında Ara kuşak fotovoltaikleri, bir hücrenin verimliliği üzerindeki Shockley-Queisser sınırını aşmak için  yöntemler sağlamaktadır. Değerlik(valans) ve iletim kuşakları [ katıların elektrik iletkenliğini belirleyen kuşaklar] arasında bir ara kuşak (IB:intermediate band) enerji seviyesi sağlar. Teorik olarak, bir IB'nin dahil edilmesi , bant aralığından daha az enerjiye sahip iki fotonun , değerlik bandından iletim bandına bir elektronu uyarmasına izin verir. Bu, indüklenen foto akımı ve dolayısıyla verimliliği arttırır.
İspanyol bilim insanları Luque ve Marti ilk olarak ayrıntılı terazi kullanarak bir orta aralıklı enerji seviyesine sahip bir ara kuşak cihazı için teorik bir sınır türetmiştir. Ara kuşakta hiçbir taşıyıcı toplanmadığını ve cihazın tam konsantrasyon altında olduğunu varsaydılar. Değerlik veya iletim kuşağından IB (Ara Kuşak) 0.71eV ile 1.95eV'lik bir bant aralığı için maksimum verimi % 63,2 olarak buldular. Tek güneş (one-sun) ışığı altında sınırlayıcı verimlilik% 47'dir.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar > Sıvı Mürekkepler

2014 yılında, California NanoSystems Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, güneş hücreleri için kesterit ve perovskit kullanımının elektrik enerjisi dönüştürme verimliliğini artırdığını keşfettiler.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar > Yükseltme Çevrimi ve Alçaltma çevrimi

Foton yükseltme çevrimi, bir yüksek enerjili foton üretmek için iki düşük enerjili (örneğin kızılötesi) fotonun kullanılması işlemidir; alçaltma çevrimi, iki düşük enerjili foton üretmek için bir yüksek enerjili foton (örneğin ultraviyole) kullanma işlemidir. Bu tekniklerden herhangi biri, güneş fotonlarının daha verimli kullanılmasına izin vererek daha yüksek verimli güneş hücreleri üretmek için kullanılabilir. Bununla birlikte zorluk, yukarı veya aşağı dönüşüm sergileyen mevcut fosforların çevrim verimliliğinin düşük olması ve tipik olarak dar bant olmasıdır.
Bir yükseltme çevrim tekniği, kızılötesi radyasyonu görünür ışığa dönüştürmek için lüminesansından yararlanarak lantanit katkılı (doplanmış) (Er3+, Yb3+, Ho3+veya kombinasyonları)  malzemeleri dahil etmektir. Yükseltme Çevrimi işlemi, iki kızılötesi foton, (yüksek enerjili) soğurulabilen bir foton oluşturmak için nadir toprak iyonları tarafından abosrbe edildiğinde gerçekleşir. Örnek olarak, enerji aktarımı yükseltme çevrimi işlemi (ETU), yakın kızılötesinde uyarılmış iyonlar arasında birbirini izleyen aktarım işlemlerinden oluşur. Yükseltme çevrimi sağlayan malzeme, silikondan geçen kızılötesi ışığı absorbe etmek için güneş hücresinin altına yerleştirilebilir. Yararlı iyonlar en çok üç değerlikli durumda bulunur. Er+ iyonlar en çok kullanılanlardır. Er3+ iyonlar 1.54 µm civarında güneş radyasyonunu absorbe eder . İki Er3+ bu radyasyonu emen iyonlar, bir üst dönüştürme işlemi yoluyla birbirleriyle etkileşime girebilir. Uyarılmış iyon, güneş hücresi tarafından emilen Si bant aralığının üzerine ışık yayar ve akım üretebilen ek bir elektron deliği çifti oluşturur. Ancak, artan verimlilik küçüktür. Ek olarak, floroindat camlar düşük fonon Ho3+ katkılı uygun matris olarak önerilmiştir.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar > Işık Soğurucu Boyalar

Boyaya duyarlı güneş hücreleri (BDGH-DSSC'ler) düşük maliyetli malzemelerden yapılmıştır ve ayrıntılı üretim ekipmanına ihtiyaç duymazlar, bu nedenle kendin yap tarzında yapılabilirler. Kabaca, eski katı hal hücre tasarımlarından önemli ölçüde daha ucuz olmalıdır. DSSC'ler esnek tabakalar halinde tasarlanabilir ve dönüşüm verimliliği en iyi ince film hücrelerden daha az olmasına rağmen, fiyat / performans oranı fosil yakıt elektrik üretimi ile rekabet etmelerine izin verecek kadar yüksek olabilir.
Tipik olarak bir rutenyum metalorganik boya (Ru-merkezli), ince bir titanyum dioksit filmi üzerine adsorbe edilen, ışık emici malzemenin bir tek tabakası olarak kullanılır. Boyaya duyarlı güneş hücresi, yüzey alanını (yaklaşık 10 m2 / g düz tek kristal ile karşılaştırıldığında 200-300 m2 / g TiO2) büyük ölçüde büyütmek için bu mezopartikülat titanyum dioksit (TiO2) katmanına dayanır ve bu da güneş hücresi alanı başına daha fazla sayıda boyaya izin verir (bu da akımı arttırır). Işık emici boyadan gelen fotojenere elektronlar n-tipi TiO2ye geçirilir ve delikler boyanın diğer tarafındaki bir elektrolit tarafından emilir. Devre, sıvı veya katı olabilen elektrolit içindeki bir redoks çifti ile tamamlanır. Bu tip hücre, malzemelerin daha esnek kullanımına izin verir ve tipik olarak serigrafi veya ultrasonik nozullarla üretilir ve döküm güneş hücreleri için kullanılanlardan daha düşük işleme maliyetleri potansiyeli vardır. Bununla birlikte, bu hücrelerdeki boyalar da ısı ve UV ışığı altında bozunur ve montajda kullanılan çözücüler nedeniyle hücre muhafazasının sızdırmaz hale getirilmesi zordur. Bu nedenle araştırmacılar, sızıntıyı önlemek için katı bir elektrolit kullanan katı hal boyaya duyarlı güneş hücreleri geliştirmekteler. DSSC güneş modüllerinin ilk ticari sevkiyatı Temmuz 2009'da G24i Innovations firması tarafından gerçekleştirildi.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar > Kuantum noktaları

Kuantum nokta güneş hücreleri (KNGH-QDSC'ler), Gratzel hücresine veya boyayla duyarlılaştırılmış güneş hücresi mimarisine dayanır, ancak ışık emiciler olarak organik veya organometalik boyalar yerine kuantum noktaları(CdS, CdSe, Sb2S3 PbS, vb. gibi)oluşturmaya yetecek kadar küçük kristalit boyutlarıyla üretilmiş düşük bant aralıklı yarı iletken nanopartiküller kullanır. Cd ve Pb bazlı bileşiklerle ilişkili toksisiteye bağlı olarak, geliştirilmekte olan bir dizi "yeşil" Kuantum Nokta hassaslaştırıcı (CuInS 2, CuInSe 2 ve CuInSeS gibi )materyal de vardır. Kuantum Nokta boyut nicelemesi, bant boşluğunun basitçe partikül boyutunu değiştirerek ayarlanmasını sağlar. Ayrıca yüksek yok olma katsayılarına sahipler ve çoklu eksiton oluşumu olasılığını gösterirler.
Bir KNGH'de, bir boyaya duyarlı güneş hücresinde olduğu gibi, bir mezogözenekli titanyum dioksit nanopartikül tabakası hücrenin omurgasını oluşturur. Bu TiO2 katman daha sonra kimyasal banyo biriktirme, elektroforetik biriktirme veya ardışık iyonik katman adsorpsiyonu ve reaksiyonu kullanılarak yarı iletken kuantum noktalarla kaplanarak fotoaktif hale getirilebilir. Elektrik devresi daha sonra sıvı veya katı bir redoks çifti kullanılarak tamamlanır. QDSC'lerin etkinliği, hem sıvı bağlantı  hem de katı hal hücreleri için gösterilen% 5'in üzerine çıkmıştır ve bildirilen en yüksek verimlilik% 11.91'dir. Prashant Kamat, araştırma grubu, üretim maliyetlerini düşürmek amacıyla TiO2 ve CdSe ile yapılan ve% 1'in üzerinde verimlilikle herhangi bir iletken yüzeye tek adımda uygulanabilen bir güneş boyası gösterdi. Bununla birlikte, Kuantum Nokta Güneş Hücrelerinde kuantum noktalarının (QD'ler) emilimi oda sıcaklığında zayıftır. Plazmonik nanopartiküller, QD'lerin (örneğin nanostarlar) zayıf absorpsiyonunu ele almak için kullanılabilir. QD'lerin bant içi ve bantlar arası geçişini harekete geçirmek için harici bir kızılötesi pompalama kaynağı eklemek başka bir çözümdür.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar > Organik / Polimer Güneş Hücreleri

Organik güneş hücreleri ve polimer güneş hücreleri organik yarı iletken ince filmlerden (tipik olarak 100 nm), polifenilen vinilen gibi polimerler ve bakır ftalosiyanin (mavi veya yeşil organik pigment) gibi küçük moleküllü bileşikler ve PCBM gibi karbon fullerenler ve fulleren türevlerinden yapılır.
Sıvı çözümden işlenebilirler, basit bir rulodan ruloya baskı işlemi imkanı sunar ve potansiyel olarak ucuz, büyük ölçekli üretime yol açar. Ek olarak, bu hücreler mekanik esnekliğin ve tek kullanımın önemli olduğu bazı uygulamalar için faydalı olabilir. Bununla birlikte, mevcut hücre verimlilikleri çok düşüktür ve pratik cihazlar esasen mevcut değildir.
İletken polimerler kullanılarak bugüne kadar elde edilen enerji dönüşüm verimleri, inorganik malzemelere kıyasla çok düşüktür. Bununla birlikte, Konarka Power Plastik  %8,3 verimliliğe ve 2012 yılında organik tandem hücreler % 11,1 verimliliğe ulaşmıştır.[kaynak belirtilmeli]
Organik bir cihazın aktif bölgesi, bir elektron vericisi ve bir elektron alıcısı olmak üzere iki malzemeden oluşur. Bir foton, tipik olarak verici materyalde bir elektron deliği çiftine dönüştürüldüğünde, yükler, diğer güneş hücresi türlerinin aksine, eksiton verici-alıcı arayüzüne yayıldığında ayrılan bir eksiton biçiminde bağlı kalma eğilimindedir. Çoğu polimer sisteminin kısa eksiton difüzyon uzunlukları, bu tür cihazların verimini sınırlama eğilimindedir. Nanoyapılı arayüzler, bazen toplu hetero bağlantılar şeklinde, performansı artırabilir.
2011 yılında, MIT ve Michigan Eyaleti araştırmacıları, spektrumun ultraviyole ve yakın kızılötesi kısımlarını küçük moleküllü bileşiklerle seçici olarak absorbe ederek elde edilen, insan gözüne % 65'ten fazla şeffaflığa, % 2'ye yakın bir güç verimliliğine sahip güneş hücreleri geliştirdiler. UCLA'daki araştırmacılar daha yakın zamanda, aynı yaklaşımı izleyerek,% 70 şeffaf ve % 4 güç dönüştürme verimliliğine sahip analog bir polimer güneş hücresi geliştirdiler. Bu hafif, esnek hücreler, düşük bir maliyetle toplu olarak üretilebilir ve güç üreten pencereler oluşturmak için kullanılabilir.
2013 yılında araştırmacılar,% 3 verimlilikle polimer hücreleri açıkladı. Kendilerini farklı katmanlar halinde düzenleyen kendiliğinden birleşen organik malzemeler olan blok kopolimerleri kullandılar. Araştırma, yaklaşık 16 nanometre genişliğinde bantlara ayrılan P3HT-b-PFTBT'ye odaklanmıştır.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar > Uyarlanabilir-Adaptif- hücreler

Adaptif hücreler, çevresel koşullara bağlı olarak soğurma / yansıma özelliklerini değiştirir. Uyarlanabilir bir malzeme, gelen ışığın yoğunluğuna ve açısına yanıt verir. Hücrenin ışığın en yoğun olduğu bölümünde, hücre yüzeyi yansıtıcıdan uyarlanmaya dönüşerek ışığın hücreye girmesine izin verir. Hücrenin diğer kısımları, hücre içinde emilen ışığın tutulmasını artırarak yansıtıcı kalır.
2014 yılında, uyarlanabilir bir yüzeyi, emileni tabakanın kenarlarında bir ışık emiciye yönlendiren bir cam alt tabaka ile birleştiren bir sistem geliştirildi. Sistem ayrıca, ışığı uyarlanabilir yüzeye yoğunlaştırmak için bir dizi sabit lens / ayna içermekteydi. Gün boyunca yoğun ışık hücre yüzeyi boyunca hareket eder. Bu yüzey, ışık en yoğun olduğu zaman ışığı soğurur ve ışık yüzeyden uzaklaştıktan sonra yansıtıcı özelliğine geri döner.
Güneş Hücrelerinde Araştırmalar > Yüzey Tekstürleme (Dokulama)

Geçtiğimiz yıllarda araştırmacılar, verimliliği en üst düzeye çıkarırken güneş hücrelerinin fiyatını düşürmeye çalıştılar. İnce film güneş hücresi, ışık emme verimliliği pahasına çok daha düşük kalınlığa sahip, uygun maliyetli ikinci nesil bir güneş hücresi tipidir. Azaltılmış kalınlık ile ışık emme verimini en üst düzeye çıkarmak için çalışmalar yapılmıştır. Yüzey tekstüre etme, soğurulan ışığı en üst düzeye çıkarmak için optik kayıpları azaltmak için kullanılan tekniklerden biridir. Şu anda, silisyum fotovoltaik üretiminde yüzey tekstüre teknikleri büyük ilgi görmektedir. Yüzey tekstüre etme birçok yöntemle yapılabilir. Tek kristalli silisyum substratın dağlanması, anizotropik dağlayıcılar kullanılarak yüzey üzerinde rastgele dağıtılmış kare tabanlı piramitler üretebilir. Son araştırmalar, c-Si yonga plakaların (wafer) nano ölçekli ters piramitler oluşturmak için asitle kazınabileceğini (oyulabileceğini) göstermektedir. Çok kristalli silisyum (mc-Si) güneş hücreleri, daha düşük kristalografik kalite nedeniyle, tek kristal güneş hücrelerinden daha az etkilidir, ancak mc-Si güneş hücreleri, üretim zorluklarının daha az olması nedeniyle hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok kristalli (Multi Kristal) güneş hücrelerinin, izotropik aşındırma (kazıma) veya fotolitografi teknikleriyle monokristal silisyum hücrelerinki ile karşılaştırılabilir güneş enerjisi dönüşüm verimliliği sağlamak için yüzeylerinin tekstüre (dokulandırılabileceği) edilebileceği bildirilmiştir. Düz bir yüzey üzerindeki ışınların aksine, dokulu-tekstüre bir yüzeye gelen gelen ışık ışınları havaya geri yansımaz. Daha ziyade, yüzeyin geometrisi nedeniyle bazı ışık ışınları diğer yüzeye geri yansır. Bu işlem, artan ışık emilimi nedeniyle ışığı elektriğe dönüştürme verimliliğini önemli ölçüde artırır. Bu tekstürleme efekti ve ayrıca fotovoltaik güneş panelindeki diğer arayüzlerle etkileşim, zorlu bir optik simülasyon çalışmasıdır. Modelleme ve optimizasyon için özellikle verimli bir yöntem OPTOS formaliz yöntemidir. 2012'de MIT'deki araştırmacılar, nano ölçekli ters piramitlerle dokulu c-Si filmlerinin, 30 kat daha kalın düzlemsel c-Si'ye kıyasla ışık emilimi sağlayabildiğini bildirdi. Yansıma önleyici kaplama ile birlikte yüzey tekstüre tekniği, ince film silisyum güneş hücresi içindeki ışık ışınlarını etkili bir şekilde yakalayabilir. Sonuç olarak, ışık ışınlarının emilimi arttıkça güneş hücresi için gerekli kalınlık azalır.