Le celle fotovoltaiche sono l’elemento di base dei pannelli solari fotovoltaici. Sono presenti anche in piccoli esemplari in diversi dispositivi quali calcolatrici, orologi e altro ancora. Il rendimento di una cella voltaica   in silicio cristallino si può attestare intorno al 18%.

Le prestazioni generali comunque riportano delle variazioni anche a seconda di altri fattori quali il rendimento dei materiali utilizzati, l’irraggiamento dell’energia solare a cui sono sottoposte le celle e all’angolazione a cui sono poste, la composizione dello spettro di luce e la temperatura di esercizio dei materiali, che sarebbe consigliabile non posizionare in ambienti troppo caldi al fine di non affaticarli. Il rendimento del pannelli solari fotovoltaici nella loro interezza è in generale uguale o inferiore alla produzione della peggior cella presente nell’impianto fotovoltaico.

Questo perché se una cella funziona in modo difettoso va automaticamente ad intaccare tutto il rendimento complessivo del pannello solare fotovoltaico.
I valori di rendimento generici riscontrabili nei prodotti a base silicea presenti sul mercato si aggirano intorno al 15% per i pannelli solari fotovoltaici con moduli in silicio monocristallino, 13% per quelli in silicio policristallino e 6% per i pannelli solari fotovoltaici con moduli in silicio amorfo.


Ma andiamo a spiegare più nello specifico la composizione dei diversi moduli:

•    Moduli cristallini: le celle dei pannelli solari fotovoltaici sono realizzate partendo da una struttura cristallina e omogenea (cioè il monocristallo) a strati opportunamente drogato in modo da realizzare giunzioni p-n. Generalmente si dividono in moduli a silicio monocristallino e policristallino, come riferito da Ecoage.
•    Moduli a film sottile: questa varietà di pannelli solari fotovoltaici si divide in diverse categorie come il silicio amorfo, in cui si usa una piccola quantità di silicio ed il cui rendimento è leggermente inferiore alla norma; in tellururo di cadmio; in solfuro di cadmio microcristallino, i cui costi sono molto bassi, tuttavia anche il rendimento ne risente fortemente ed infine in arseniuro di gallio, lega binaria, ottima  per le proprietà semiconduttive che offrono la maggior resa possibile, ma poco conveniente economicamente poiché mantiene il costo della struttura elevatissimo per via dei costi dei materiali e di produzione.