Το ηλιακό στοιχείο μονοκρυσταλλικού πυριτίου είναι το ηλιακό στοιχείο με την υψηλότερη απόδοση μετατροπής
Μεταξύ των ηλιακών κυψελών πυριτίου, ποιος τύπος κυψέλης έχει το υψηλότερο ποσοστό μετατροπής; Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι είναι το ηλιακό στοιχείο μονοκρυσταλλικού πυριτίου, το οποίο όχι μόνο έχει το υψηλότερο ποσοστό μετατροπής, αλλά διαθέτει και την πιο ώριμη τεχνολογία. Οι κυψέλες μονοκρυσταλλικού πυριτίου υψηλής απόδοσης βασίζονται σε υλικά μονοκρυσταλλικού πυριτίου υψηλής ποιότητας και σε σχετικές τεχνικές θερμικής επεξεργασίας. Σήμερα, η ηλεκτρική και επίγεια τεχνολογία του μονοκρυσταλλικού πυριτίου έχει γίνει ολοένα και πιο ώριμη, επειδή στην προηγούμενη παραγωγή μπαταριών χρησιμοποιήθηκαν και αναπτύχθηκαν διάφορες τεχνολογίες όπως η υφή επιφάνειας, η παθητικοποίηση εκπομπών και το ντόπινγκ ζώνης. Οι μπαταρίες αποτελούνται κυρίως από επίπεδες μονοκρυσταλλικές κυψέλες πυριτίου και μονοκρυσταλλικές κυψέλες πυριτίου με αυλάκια θαμμένα ηλεκτρόδια πύλης.
Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση μετατροπής, βασίζεται κυρίως στην επεξεργασία μικροδομής της επιφάνειας μονοκρυσταλλικού πυριτίου και στη διαδικασία ντόπινγκ διαχωρισμού. Από αυτή την άποψη, το Ερευνητικό Ινστιτούτο Συστημάτων Ηλιακής Ενέργειας Fraunhofer Freiburg στη Γερμανία διατηρούσε πάντα ένα κορυφαίο επίπεδο παγκοσμίως. Το ινστιτούτο χρησιμοποιεί φωτολιθογραφία για να διαμορφώσει την επιφάνεια της μπαταρίας σε μια δομή ανεστραμμένης πυραμίδας. Ταυτόχρονα, το στρώμα παθητικοποίησης οξειδίου πάχους 13 nm και τα δύο στρώματα αντιανακλαστικής επίστρωσης συνδυάζονται στην επιφάνεια.
Στη συνέχεια, η αναλογία του πλάτους και του ύψους της πύλης αυξάνεται μέσω μιας βελτιωμένης διαδικασίας ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης: και στη συνέχεια η απόδοση μετατροπής της μπαταρίας που προκύπτει από το παραπάνω Πάνω από 23%, το μέγιστο μπορεί να φτάσει το 23,3%. Προς το παρόν, η απόδοση μετατροπής μονοκρυσταλλικών ηλιακών κυψελών μεγάλης επιφάνειας (225 cm2) που παρασκευάζονται από την Kyocera μπορεί να φτάσει το 19,44%, και η απόδοση μετατροπής επίπεδων κυψελών μονοκρυσταλλικού πυριτίου υψηλής απόδοσης (2 cm X 2 cm) μπορεί να φτάσει το 19,79% και οι αυλακώσεις θαμμένες πύλη Η απόδοση μετατροπής της μπαταρίας κρυσταλλικού πυριτίου ηλεκτροδίου (5cm X 5cm) μπορεί να φτάσει το 8,6%.
Ως εκ τούτου, γενικά, η απόδοση μετατροπής των ηλιακών κυψελών μονοκρυσταλλικού πυριτίου είναι φυσικά η υψηλότερη, γεγονός που τα κάνει να εξακολουθεί να κατέχει μια πολύ σημαντική θέση σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας και βιομηχανική παραγωγή.