Napelemek hatásfoka

A napelemek hatásfoka az alapanyaguktól és a gyártási technológiától függ. A kereskedelmi forgalomban kapható napelemek alapanyaga túlnyomó többségben szilícium. Ez a legnagyobb tételben elérhető alapanyag, ezért a legolcsóbb. Szilícium az alapanyaga a legtöbb általunk használt félvezetőnek, amik megtalálhatóak a számítógépek, telefonok processzoraiban, memóriáiban  stb.
Szilícium alapú napelemekből 3 típust különböztetünk meg, ezek a monokristályos, polikristályos és amorf szilícium vagy vékonyréteg  típusú napelemek. A monokristályos napelemek gyártásakor egy kristálytömböt növesztenek, amit szeletelnek, majd többszöri felületkezeléssel érik el a megfelelő fizikai paramétereket. Az egykristály előállítása nagyon energiaigényes folyamat, viszont így kb 16-18%-os hatásfok érhető el. A polikristályos napelemek gyártástechnológiája nagyon hasonló az egykristályos napelemekhez. A polikristályos jelentése sok kristály, azaz nem egy homogén kristálytömb növelése a cél, hanem hogy sok kisebb kristályból álljon a napelem. Ez kevesebb időbe kerül, ezáltal kisebb az energiaigénye is. Jellemzően a polikristályos napelemek hatásfoka 14-16%. A vékonyréteg napelemek gyártása nagyon eltérő az fent említett két típustól. A vékonyréteg napelemek esetében a szilíciumot felgőzölik a hordozórétegre, ezáltal a gyártási idő jelentősen lerövidül. A költségei szintén jóval alacsonyabbak, viszont ezen napelemek hatásfoka mindössze 6-8 %.
További lényeges szempont, hogy mennyi az adott napelem energiatermelése. A magasabb hatásfok nem egyenlő a nagyobb teljesítménnyel! A napelemek hatásfoka arra vonatkozik, hogy a referenciának tekintett napsugárzást, ami a szabványban rögzítve van, mekkora hatásfokkal alakítja át árammá. Viszont a napsugárzási viszonyok országonként, régiónként változhatnak. Pl. gyakrabban van felhős idő a hegyek közelében, de befolyásolja az is, hogy az adott ország északabbra vagy délebbre helyezkedik el. Hazánkban a mérési eredmények alapján a polikristályos napelemek teljesítenek fajlagosan a legjobban, bár a polikristályos napelemek hatásfoka nem a legmagasabb.
Összességében a monokristályos napelemek hatásfoka a legmagasabb, viszont nem feltétlenül a legjobb választás. A napelemek kiválasztásakor lényeges kérdés az ár, az összehasonlítás alapja az egységnyi teljesítmény ára, azaz a Ft/kWp. A monokristályos napelemek ára fajlagosan magasabb, ami a megtérülés rovására megy.