Saulės elementas
Saulės elementai turi daugybę pritaikymo būdų. Jie jau seniai naudojami tais atvejais, kai nėra galimybės gauti elektros energijos iš tinklo, pavyzdžiui, nutolusių vietovių elektros energijos sistemose, aplink Žemę skriejančiuose palydovuose ir kosminiuose zonduose, vartotojų sistemose, pavyzdžiui, rankiniuose skaičiuotuvuose ar rankiniuose laikrodžiuose, nuotoliniuose radiotelefonuose ir vandens siurbimo sistemose. Pastaruoju metu jie pradedami naudoti saulės modulių, prijungtų prie elektros tinklo per inverterį, rinkiniuose, dažnai kartu su grynąja apskaita.
Saulės baterijos laikomos viena iš pagrindinių technologijų, padedančių užtikrinti tvarų energijos tiekimą.
Trijų kartų vystymasis
Pirmasis
Pirmosios kartos fotovoltinį elementą sudaro didelio ploto vienasluoksnis p-n sandūros diodas, galintis generuoti naudingą elektros energiją iš saulės šviesos bangų ilgio šviesos šaltinių. Šie elementai paprastai gaminami naudojant silicio plokštelę. Pirmosios kartos fotovoltiniai elementai (dar vadinami silicio plokštelių pagrindu pagamintais saulės elementais) yra dominuojanti technologija komercinėje saulės elementų gamyboje, sudaranti daugiau kaip 86 % saulės elementų rinkos.
Antrasis
Antrosios kartos fotovoltinės medžiagos yra pagrįstos plonasluoksnių puslaidininkių nuosėdų naudojimu. Iš pradžių šie prietaisai buvo sukurti kaip didelio efektyvumo daugybinių sandūrų fotovoltiniai elementai. Vėliau pastebėtas plonasluoksnės medžiagos naudojimo privalumas, sumažinantis elementų konstrukcijai reikalingos medžiagos masę. Tai padėjo prognozuoti, kad plonasluoksnių saulės elementų sąnaudos labai sumažės. Šiuo metu (2007 m.) tiriamos arba masiškai gaminamos įvairios technologijos ir (arba) puslaidininkinės medžiagos, pavyzdžiui, amorfinis silicis, polikristalinis silicis, mikrokristalinis silicis, kadmio telūridas, vario indžio selenidas/sulfidas. Paprastai plonasluoksnių saulės elementų naudingumo koeficientas yra mažesnis, palyginti su silicio (plokštelių) saulės elementais, tačiau gamybos sąnaudos taip pat yra mažesnės, todėl galima pasiekti mažesnę kainą, išreikštą dolerio už vatą elektros energijos. Dar vienas mažesnės masės privalumas yra tas, kad, montuojant plokštes ant stogų, reikia mažiau atramų, be to, plokštes galima montuoti ant lengvų ar lanksčių medžiagų, net tekstilės. Taip galima sukurti nešiojamus susukamus saulės kolektorius, kuriuos galima įsidėti į kuprinę ir naudoti mobiliesiems telefonams ar nešiojamiesiems kompiuteriams maitinti atokiose vietovėse.
Trečiasis
Trečiosios kartos fotovoltiniai įrenginiai labai skiriasi nuo kitų dviejų, plačiąja prasme jie apibrėžiami kaip puslaidininkiniai įtaisai, kuriuose fotogeneruojamų krūvio nešiklių atskyrimui nenaudojama tradicinė p-n sandūra. Šiems naujiems prietaisams priskiriami fotoelektrocheminiai elementai, polimeriniai saulės elementai ir nanokristaliniai saulės elementai.
Trečiosios kartos fotovoltinius elementus kuriančios bendrovės: "Xsunx", "Konarka Technologies, Inc. , "Nanosolar" ir "Nanosys". Tyrimus šioje srityje taip pat atlieka JAV Nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija (http://www.nrel.gov/).
