Aurinkopaneeli
Aurinkopaneelit muuttavat auringosta tulevan säteilyn sähköksi. Aurinkopaneelissa on useita yhteenkytkettyjä aurinkokennoja, joissa on kahta atomien varauksen suhteen toisistaan eroavaa puolijohdemateriaalia.
Auringon säteily sisältää fotoneja eli valokvantteja. Osuessaan aurinkokennon puolijohdemateriaaliin ne synnyttävät kennoon elektroni–aukko-pareja. Irronneet elektronit voidaan viedä ulkoiseen virtapiiriin. Haluttu jännitteen taso saadaan kytkemällä tarpeellinen määrä kennoja sarjaan.
Paneelin tuottama tasasähkö voidaan muuntaa vaihtosuuntaajalla eli invertterillä 230 voltin vaihtovirraksi. Aurinkosähköjärjestelmä yhdistetään tavallisesti yleiseen sähköverkkoon, josta saadaan tarvittaessa varavoimaa. Jos yhteyttä verkkoon ei ole, käytetään varavoiman lähteenä akkuja, esimerkiksi lyijy-, lasikuitumassa- tai geeliakkuja. Paneeli yhdistetään akkuihin lataussäätimellä, joka estää akuston syväpurkauksen ja ylilatautumisen sekä virran vuotamisen takaisin paneeliin. Järjestelmään voidaan liittää myös jokin toinen energiantuotantomuoto, kuten tuulivoimala, tuomaan lisäenergiaa.
Aurinkokennot pohjautuvat yleensä kiteiseen, monikiteiseen, nauhamaiseen tai amorfiseen piihin. Yksikiteisestä piistä tehdyt aurinkopaneelit ovat tällä hetkellä markkinoiden tehokkaimpia, mutta kalliimpia valmistaa kuin esimerkiksi monikiteiseen piihin perustuvat kennot.
Aurinkopaneelisto katolla
Ohutkalvopaneelien osuus markkinoista on kasvanut viime vuosina, mutta on edelleen alle 20 prosenttia myydyistä paneeleista. Ohutkalvopaneelit tehdään joko joko amorfisesta piistä, kadmiumtelluurista, galliumarsenidistä, kupari-indiumdiselenidistä tai kupari-indiumgalliumdiselenidistä. Ohutkalvopaneelien sähköä tuottava kerros on vain noin tuhannesosamillimetrin paksuinen, minkä vuoksi kerroksia voi myös olla useita, jolloin kennojen teho kasvaa. Monikerroksisilla ohutkalvopaneeleilla on laboratorio-oloissa saavutettu jopa yli 40 prosentin hyötysuhde, kun ne on yhdistetty aurinkoa seuraaviin ja säteet keskittäviin peileihin.
Lisäksi kehitteillä on orgaanisista ja polymeerisistä rakenteista tehtyjä ohutkalvopaneeleja. Myyntiin on jo tullut taipuisia ja läpinäkyviä orgaanisia ohutkalvopaneeleita, joita voi käyttää esimerkiksi ikkunoissa tai yhdistää kankaisiin.
