تتأثر الألواح الشمسية، باعتبارها الأجهزة الرئيسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء، بشكل كبير باختيار المواد، مما يؤثر بشكل مباشر على أدائها وكفاءتها وعمرها. حاليًا، تشمل مواد الألواح الشمسية السائدة في السوق السيليكون أحادي البلورات، والسيليكون متعدد البلورات، والسيليكون غير المتبلور (ألواح شمسية رقيقة -).
عادةً ما تكون الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية أكثر تكلفة، حيث تتراوح من 1.5 إلى 3 يوان لكل واط، اعتمادًا على العلامة التجارية والمواصفات والعرض والطلب في السوق. نظرًا لهيكله البلوري عالي الترتيب، يتمتع السيليكون أحادي البلورة بكفاءة تحويل كهروضوئية عالية، تتراوح عادة بين 18% و22%، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في السيناريوهات ذات ضوء الشمس الوافر والمساحة المحدودة، مثل أسطح المنازل السكنية والمباني التجارية.
تعتبر الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات ميسورة التكلفة، حيث تتراوح تكلفتها بين 1 و2 يوان لكل واط. كفاءة التحويل الكهروضوئي أقل قليلاً من السيليكون أحادي البلورات، وعادة ما تتراوح بين 15% و18%، ولكن الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات تتميز باستهلاك أقل للطاقة وتكاليف أقل أثناء التصنيع، مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في محطات الطاقة الكهروضوئية واسعة النطاق- والدفيئات الزراعية.
ويختلف سعر السيليكون غير المتبلور، والمعروف أيضًا باسم-الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة، اعتمادًا على التكنولوجيا المستخدمة، ولكنه عمومًا يتميز بتكلفة أقل، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الحساسة من حيث التكلفة- مع متطلبات كفاءة أقل صرامة. تتميز الألواح الشمسية-ذات الأغشية الرقيقة بخفة الوزن والرفيعة والمرونة، مما يسمح بالتطبيق على الأسطح المنحنية وغير المنتظمة، كما هو الحال في بناء-الخلايا الكهروضوئية المتكاملة والأجهزة المحمولة.
إلى جانب المواد الرئيسية الثلاثة المذكورة أعلاه، هناك بعض مواد الألواح الشمسية الجديدة قيد التطوير أو يتم تسويقها تدريجياً، مثل الألواح الشمسية البيروفسكايت والألواح الشمسية العضوية. تتمتع هذه المواد الجديدة بمزايا محتملة من حيث كفاءة التحويل الكهروضوئي والتكلفة والملاءمة للبيئة، ولكنها لا تزال حاليًا في مرحلة البحث والتطوير أو مرحلة التطبيق على نطاق صغير- ولم يتم اعتمادها على نطاق واسع بعد.
عند اختيار مادة الألواح الشمسية، بالإضافة إلى السعر والكفاءة، يجب أيضًا مراعاة عوامل مثل قابلية التطبيق والمتانة والصداقة البيئية. على سبيل المثال، في السيناريوهات التي يكون فيها ضوء الشمس وافر ومساحة محدودة، تعتبر الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة مثالية؛ بينما في محطات الطاقة الكهروضوئية-الكبيرة الحجم والدفيئات الزراعية، توفر الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات فعالية أفضل من حيث التكلفة-؛ وبالنسبة للأسطح المنحنية وغير المنتظمة، يمكن أن تظهر الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة-مزايا فريدة.
