b'\n_START_ARTICLE_\nSolarni \xc4\x8dlanak\n_START_SECTION_\nPovijest solarnih \xc4\x8dlanaka\n_START_PARAGRAPH_\nPojam "fotonaponsko" ("photovoltaic") dolazi od Gr\xc4\x8dke rije\xc4\x8di \xcf\x86\xe1\xbf\xb6\xcf\x82 (ph\xc5\x8ds) \xc5\xa1to zna\xc4\x8di "svjetlost", i "volt", \xc5\xa1to zna\xc4\x8di elektri\xc4\x8dno, od imena talijanskog fizi\xc4\x8dara Volta, po kojemu je jedinica elektromotorne sile, volt, dobila ime. Pojam "fotonaponsko" ("photo-voltaic") je u engleskom jeziku u upotrebi od 1849._NEWLINE_Fotoelektri\xc4\x8dni efekt je 1839. otkrio francuski fizi\xc4\x8dar A. E. Becquerel, no tek je 1883. izra\xc4\x91ena prvi solarni \xc4\x8dlanak. Izradio ga je Charles Fritts, tako \xc5\xa1to je prekrio poluvodi\xc4\x8d selen izrazito tankim slojem zlata da stvori spojnice. Efikasnost ure\xc4\x91aja bila je samo oko 1%. 1888. ruski fizi\xc4\x8dar Aleksandr Stoletov izradio je prvi fotoelektri\xc4\x8dni \xc4\x8dlanak utemeljen na vanjskom fotoelektri\xc4\x8dnom efektu koji je otkrio Heinrich Hertz 1887.g. Albert Einstein je 1905. objasnio fotoelektri\xc4\x8dni efekt zbog \xc4\x8dega je dobio i Nobelovu nagradu iz fizike 1921.g. Russell Ohl je 1946. patentirao moderni  poluvodi\xc4\x8dki solarni \xc4\x8dlanak, koji je otkriven tijekom rada na unapre\xc4\x91enjima u izradi tranzistora.\n_START_SECTION_\nBell proizvodi prvi prakti\xc4\x8dni \xc4\x8dlanak\n_START_PARAGRAPH_\nPrvi moderni fotonaponski \xc4\x8dlanak proizveden je 1954. u Bell laboratoriju. Visokou\xc4\x8dinkoviti solarni \xc4\x8dlanak prvi su proizveli Daryl Chapin, Calvin Souther Fuller i Gerald Pearson 1954.  upotrijebiv\xc5\xa1i p-n spoj difundiranog silicija. \xc4\x8clanci su se isprva radili za igra\xc4\x8dke i ostale sitne potrebe, jer je cijena struje koju su proizvodili bila vrlo visoka \xe2\x80\x93 u relativnim pojmovima, \xc4\x8dlanak koji je proizvodio 1 W elektri\xc4\x8dne snage po \xc5\xbearkom suncu ko\xc5\xa1tao je $250, u usporedbi s $2-$3 za elektranu na ugljen._NEWLINE_Solarni \xc4\x8dlanci spa\xc5\xa1eni su od zaborava prijedlogom da ih se ugradi u satelit Vanguard 1. Prema originalnim planovima, satelit bi se napajao samo baterijama i trajao kratko vrijeme dok se ne istro\xc5\xa1e. Dodav\xc5\xa1i \xc4\x8dlanke izvana na trup, vrijeme misije se moglo produljiti bez ve\xc4\x87ih preinaka na svemirskoj letjelici ili njenim sustavima napajanja. Isprve je postojao skepticizam, ali solarni \xc4\x8dlanci su se u praksi pokazali velikim uspjehom, i ubrzo su ih dodali na mnoge nove satelite, posebice Bell-ov vlastiti Telstar._NEWLINE_U idu\xc4\x87a dva desetlje\xc4\x87a napredak je bio spor, jedina ra\xc5\xa1irena upotreba bila je u svemirskim primjenama, gdje je njihov odnos snage prema masi bio ve\xc4\x87i od bilo koje konkurentske tehnologije. Me\xc4\x91utim taj je uspjeh ujedno bio i razlog sporom napretku; "svemirski" korisnici bili su spremni platiti bilo koju cijenu za najbolje mogu\xc4\x87e \xc4\x8dlanke, nije bilo razloga za investiranje u jeftinija rje\xc5\xa1enja ako bi to smanjilo u\xc4\x8dinkovitost. Umjesto toga, cijena \xc4\x8dlanaka bila je odre\xc4\x91ena uglavnom od strane industrije poluvodi\xc4\x8da; prelazak na integrirane sklopove u 1960-ima doveo je do dostupnosti ve\xc4\x87ih komada kristala po relativno ni\xc5\xbeim cijenama. Kako je njihova cijena padala, tako je padala i cijena \xc4\x8dlanaka. Ipak, ti su efekti bili ograni\xc4\x8deni pa su do 1971.g. tro\xc5\xa1kovi \xc4\x8dlanaka procijenjeni na $100 po vatu.\n_START_SECTION_\nBerman-ove redukcije cijena\n_START_PARAGRAPH_\nU kasnim 1960.-ima, Elliot Berman istra\xc5\xbeivao je novu metodu za proizvodnju silicijske sirovine u vrp\xc4\x8danom procesu (eng. ribbon process). Nai\xc5\xa1ao je na slab interes za projekt i nije mogao na\xc4\x87i nov\xc4\x8dana sredstva za njegov razvoj. Kasnije je, igrom slu\xc4\x8daja, predstavljen timu u Exxon-u koji je tra\xc5\xbeio projekte za narednih 30 godina. Grupa je zaklju\xc4\x8dila da \xc4\x87e elektri\xc4\x8dna energija biti mnogo skuplja do 2000.g., i pretpostavili su da \xc4\x87e to pove\xc4\x87anje cijene u\xc4\x8diniti nove alternativne izvore energije, me\xc4\x91u kojima su najzanimljiviji solarni, atraktivnijima. Berman se 1969. priklju\xc4\x8dio laboratoriju Exxon-a u Linden-u, New Jersey zvanom Solar Power Corporation (SPC)._NEWLINE_Njegovo prvo ve\xc4\x87e nastojanje bilo je istra\xc5\xbeiti potencijalno tr\xc5\xbei\xc5\xa1te kako bi vidio koji su mogu\xc4\x87i na\xc4\x8dini uporabe novog proizvoda. Ubrzo su otkrili da postoji zna\xc4\x8dajna potra\xc5\xbenja, ukoliko dolari po vatu padnu od tada\xc5\xa1njih $100/vat na otprilike $20/vat. Znaju\xc4\x87i da bi se njegov koncept vrpce razvijao godinama, tim je po\xc4\x8deo tra\xc5\xbeiti na\xc4\x8dine za postizanje granice $20/vat uporabom postoje\xc4\x87ih materijala._NEWLINE_Prvi napredak bilo je uvi\xc4\x91anje, da su postoje\xc4\x87i \xc4\x8dlanci zasnovani na standardnom postupku proizvodnje poluvodi\xc4\x8da, iako to nije bilo optimalno. Postupak je po\xc4\x8dinjao s komadom kristala, koji se rezao na diskove zvane "wafer"-i (plo\xc4\x8dice), koji se zatim poliraju i potom, za uporabu u \xc4\x8dlancima, prevla\xc4\x8de antirefleksijskim slojem. Berman je primijetio da grubo izrezani waferi ve\xc4\x87 imaju savr\xc5\xa1eno odgovaraju\xc4\x87u antirefleksijsku prednju povr\xc5\xa1inu. Tiskanjem elektroda izravno na tu povr\xc5\xa1inu, dva znatna koraka u proizvodnji \xc4\x8dlanaka time su se otklonila. Tim je tako\xc4\x91er istra\xc5\xbeio na\xc4\x8dine za pobolj\xc5\xa1anje ugradnje \xc4\x8dlanaka u nizove, otklanjaju\xc4\x87i skupe materijale i ru\xc4\x8dno o\xc5\xbei\xc4\x8denje upotrebljavane u svemirskim primjenama uz pomo\xc4\x87 tiskane plo\xc4\x8dice na pole\xc4\x91ini, akrilne plastike sprijeda te ljepila baziranom na siliciju izme\xc4\x91u, koje zatvara \xc4\x8dlanke. No najve\xc4\x87e postignu\xc4\x87e u postizanju ni\xc5\xbee cijene bilo je Berman-ovo shva\xc4\x87anje da je postoje\xc4\x87i silicij efektivno bio "predobar" za uporabu u solarnim \xc4\x8dlancima; sitne nesavr\xc5\xa1enosti koje bi upropastile cijeli komad kristala (ili pojedina\xc4\x8dni wafer) za elektroniku, imale bi neznatan utjecaj u solarnoj primjeni._NEWLINE_Uvode\xc4\x87i sve ove promjene u praksu, tvrtka je otpo\xc4\x8dela kupovati "odba\xc4\x8den" silicij od postoje\xc4\x87ih proizvo\xc4\x91a\xc4\x8da po vrlo niskim cijenama. Upotrebljavaju\xc4\x87i najve\xc4\x87e dostupne wafer-e, prema tome umanjuju\xc4\x87i koli\xc4\x8dinu o\xc5\xbei\xc4\x8denja za danu povr\xc5\xa1inu panela, i njihovim pakiranjem u panele uporabom vlastite nove metode, do 1973.g. SPC je proizvodio panele po $10 i prodavao ih po $20 \xe2\x80\x93 peterostruko sni\xc5\xbeenje cijene u dvije godine.\n_START_SECTION_\nNavigacijsko tr\xc5\xbei\xc5\xa1te\n_START_PARAGRAPH_\nSPC je pristupio tvrtkama koje proizvode plove\xc4\x87e svjetionike kao svom prirodnom tr\xc5\xbei\xc5\xa1tu, no nai\xc5\xa1ao je na zanimljivu situaciju. Vode\xc4\x87a kompanija u tom poslu bila je Automatic Power, proizvo\xc4\x91a\xc4\x8d baterija. Shvativ\xc5\xa1i da bi im solarni \xc4\x8dlanci mogli oduzeti dio profita od baterija, Automatic je otkupio prava na stariji dizajn \xc4\x8dlanaka i potisnuo ih. Vidjev\xc5\xa1i da tu nema interesa, SPC se okrenuo Tideland Signal-u, drugoj tvrtci baterijama osnovanoj od strane biv\xc5\xa1ih menad\xc5\xbeera Automatic-a. Tideland je uskoro predstavio svjetionik napajan solarnom energijom i time slomio Automatic-ovo poslovanje._NEWLINE_Izbor trenutka nije mogao biti pogodniji; strmoglavo pove\xc4\x87anje broja naftnih platformi na moru i pogona za utovar stvorilo je golemo tr\xc5\xbei\xc5\xa1te me\xc4\x91u naftnim kompanijama. Kako je bogatstvo Tideland-a pove\xc4\x87ano, Automatic je po\xc4\x8deo tra\xc5\xbeiti vlastitog dobavlja\xc4\x8da solarnih plo\xc4\x8da. Na\xc5\xa1li su Bill Yerks-a iz Solar Power International (SPI) u Kaliforniji, koji je tra\xc5\xbeio tr\xc5\xbei\xc5\xa1te. SPI je uskoro kupljen od strane jednog od svojih najve\xc4\x87ih klijenata, naftnog giganta en:ARCO-a, stvoriv\xc5\xa1i ARCO Solar. Tvornica ARCO Solar u Camarillu bila je prva namijenjena isklju\xc4\x8divo proizvodnji solarnih panela, i u neprekidnom je pogonu od kupnje 1977.g. do dana\xc5\xa1njeg dana._NEWLINE_Ovo je tr\xc5\xbei\xc5\xa1te, zajedno s naftnom krizom 1973.g., dovelo do zanimljive situacije. Naftne kompanije su sada imale puno novca zbog velikih profita tijekom krize, no bile su tako\xc4\x91er svjesne da im budu\xc4\x87i uspjeh ovisi o nekom drugom obliku energije. Tijekom idu\xc4\x87ih nekoliko godina, ve\xc4\x87e naftne kompanije pokrenule su niz solarnih tvrtki, te su tijekom vi\xc5\xa1e desetlje\xc4\x87a bile najve\xc4\x87i proizvo\xc4\x91a\xc4\x8di solarnih panela. Exxon, ARCO, Shell, Amoco (kasnije kupljen od strane BP-a), Mobil, sve su imale zna\xc4\x8dajne solarne odjele tijekom 1970.-ih i 80-ih. Tehnolo\xc5\xa1ke tvrtke su tako\xc4\x91er imale odre\xc4\x91ena ulaganja, uklju\xc4\x8duju\xc4\x87i General Electric, Motorolu, IBM, Tyco i RCA.\n_START_SECTION_\nDaljnja pobolj\xc5\xa1anja\n_START_PARAGRAPH_\nPobolj\xc5\xa1anja od vremena Bermanovog rada, snizila su tro\xc5\xa1kove proizvodnje na ispod $1/vat, s veleprodajnom cijenom reda $2. Tro\xc5\xa1kovi ostatka ure\xc4\x91aja sada su postali ve\xc4\x87i od tro\xc5\xa1kova samih \xc4\x8dlanaka; u velikim komercijalnim poljima panela u pogonu su iznosili oko $5/vat u 2010. godini._NEWLINE_Kako je industrija poluvodi\xc4\x8da i\xc5\xa1la na sve ve\xc4\x87e i ve\xc4\x87e komade kristala, starija oprema je postala dostupna po rasprodajnim cijenama. \xc4\x8clanci su dostupno\xc5\xa1\xc4\x87u te opreme tako\xc4\x91er rasle veli\xc4\x8dinom. ARCO Solar-ovi originalni paneli su primjenjivali \xc4\x8dlanke od 2 do 4 in\xc4\x8da u promjeru. Paneli u 1990.-ima i ranim 2000.-ima su uglavnom koristili 5 in\xc4\x8dne wafere, a od 2008. gotovo svi novi paneli primjenjuju 6 in\xc4\x8dne \xc4\x8dlanke. Jo\xc5\xa1 jedna velika promjena bio je prelazak na polikristalni silicij. Taj materijal ima manju u\xc4\x8dinkovitost, ali je jeftiniji za masovnu proizvodnju. Sveobuhvatno uvo\xc4\x91enje televizora s ravnim ekranom u kasnim 1990.-ima i ranim 2000.-ima dovelo je do \xc5\xa1iroke dostupnosti velikih plo\xc4\x8da visokokvalitetnog stakla, kori\xc5\xa1tenih na prednjoj strani plo\xc4\x8da. _NEWLINE_Druge tehnologije su tako\xc4\x91er do\xc5\xa1le na tr\xc5\xbei\xc5\xa1te. First Solar je narastao u najve\xc4\x87eg proizvo\xc4\x91a\xc4\x8da panela, u terminima godi\xc5\xa1nje proizvedene snage, primjenom \xc4\x8dlanka od tankog filma izme\xc4\x91u dva sloja stakla. To je bio prvi proizvod koji je sru\xc5\xa1io tro\xc5\xa1kove proizvodnje ispod $1/vat. Otada je izobilje polikristalnog silicija gurnulo cijene konvencionalnih panela na istu razinu.\n_START_SECTION_\nPrimjena\n_START_PARAGRAPH_\nSolarni \xc4\x8dlanci se \xc4\x8desto elektri\xc4\x8dki spajaju i zatvaraju u module. Fotonaponski moduli uglavnom imaju staklenu plo\xc4\x8du sprijeda (prema suncu), propu\xc5\xa1taju\xc4\x87i svjetlo i u isto vrijeme \xc5\xa1tite\xc4\x87i poluvodi\xc4\x8d od ogrebotina i utjecaja vjetrom no\xc5\xa1enih \xc4\x8destica, ki\xc5\xa1e, tu\xc4\x8de, itd. Solarni \xc4\x8dlanci su tako\xc4\x91er \xc4\x8desto serijski spojene u modulima, stvaraju\xc4\x87i zbirni napon. Ako se spoje paralelno, to rezultira ve\xc4\x87om strujom. Moduli se zatim me\xc4\x91usobno spajaju, serijski ili paralelno, ili oboje, da stvore polje sa \xc5\xbeeljenim vr\xc5\xa1nim vrijednostima istosmjernog napona i struje._NEWLINE_Kako bi se prakti\xc4\x8dno iskoristila energija dobivena od sunca, elektricitet se naj\xc4\x8de\xc5\xa1\xc4\x87e predaje u elektri\xc4\x8dnu mre\xc5\xbeu uporabom invertora, pa je to fotonaponski sustav spojen na mre\xc5\xbeu. U samostalnim sustavima za pohranjivanje energije koja trenutno nije potrebna koriste se baterije. Solarni paneli mogu biti kori\xc5\xa1teni za pogon ili punjenje prenosivih ure\xc4\x91aja.\n_START_SECTION_\nU\xc4\x8dinkovitost\n_START_PARAGRAPH_\nU\xc4\x8dinkovitost solarnog \xc4\x8dlanka mo\xc5\xbee se rastaviti na u\xc4\x8dinkovitost refleksije, termodinami\xc4\x8dku u\xc4\x8dinkovitost, u\xc4\x8dinkovitost odjeljivanja nosilaca naboja i u\xc4\x8dinkovitost provodljivosti. Ukupna u\xc4\x8dinkovitost je umno\xc5\xbeak svih navedenih pojedina\xc4\x8dnih u\xc4\x8dinkovitosti._NEWLINE_Zbog te\xc5\xa1ko\xc4\x87a u izravnom mjerenju tih parametara, umjesto njih mjere se drugi: termodinami\xc4\x8dka u\xc4\x8dinkovitost, kvantna u\xc4\x8dinkovitost , razmjer VOC, i faktor punjenja. Gubici refleksije dio su "vanjske kvantne u\xc4\x8dinkovitosti". Gubici rekombinacije tvore dio kvantne u\xc4\x8dinkovitosti, razmjera VOC, i faktora punjenja. Gubici otpora su uglavnom svrstani pod faktor punjenja, no tako\xc4\x91er \xc4\x8dine manji dio kvantne u\xc4\x8dinkovitosti i VOC._NEWLINE_Ure\xc4\x91aji od kristalnog silicija se pribli\xc5\xbeavaju teorijskoj granici u\xc4\x8dinkovitosti od 29%.\n_START_SECTION_\nCijena\n_START_PARAGRAPH_\nCijena solarnog \xc4\x8dlanka dana je po jedinici vr\xc5\xa1ne elektri\xc4\x8dne snage. Tro\xc5\xa1kovi proizvodnje nu\xc5\xbeno uklju\xc4\x8duju i cijenu energije potrebne za proizvodnju. U svijetu tarife za predaju suvi\xc5\xa1ka solarne energije u mre\xc5\xbeu variraju, \xc4\x8dak i unutar iste zemlje. Takve tarife mogu imati velikog u\xc4\x8dinka u ohrabrivanju razvoja projekata solarne energije. _NEWLINE_Solarni \xc4\x8dlanci visoke u\xc4\x8dinkovitosti su zanimljive u pogledu smanjenja tro\xc5\xa1kova solarne energije. Mnogi tro\xc5\xa1kovi solarne elektrane proporcionalni su povr\xc5\xa1ini elektrane; \xc4\x8dlanci ve\xc4\x87e u\xc4\x8dinkovitosti mogu umanjiti povr\xc5\xa1inu i cijenu elektrane, \xc4\x8dak i ako su \xc4\x8dlanci sami po sebi skuplji. U\xc4\x8dinkovitosti samih \xc4\x8dlanaka, da bi bile korisne u procjenjivanju ekonomi\xc4\x8dnosti solarne elektrane, moraju se procijeniti u realnim uvjetima. Osnovni parametri koji se moraju procijeniti su struja kratkog spoja i napon praznog hoda._NEWLINE_Grafikon s desne strane prikazuje najvi\xc5\xa1e laboratorijske u\xc4\x8dinkovitosti dobivene za razne materijale i tehnologije. Obi\xc4\x8dno se mjeri na vrlo malim \xc4\x8dlancima, oko 1 cm\xc2\xb2. Komercijalne u\xc4\x8dinkovitosti su zna\xc4\x8dajno ni\xc5\xbee._NEWLINE_Jeftini fotonaponski \xc4\x8dlanak je \xc4\x8dlanak od tankog filma namijenjena proizvodnji elektri\xc4\x8dne energije po cijeni usporedivoj s onom tradicionalnih izvora energije (fosilna goriva i nuklearna energija). To uklju\xc4\x8duje fotonaponske \xc4\x8dlanke druge i tre\xc4\x87e generacije, koje su jeftinije od prve generacije (\xc4\x8dlanci od kristalnog silicija, tako\xc4\x91er zvani masovni \xc4\x8dlanci._NEWLINE_Paritet mre\xc5\xbee, to\xc4\x8dka u kojoj je fotonaponska energija jednaka ili jeftinija cijenom od energije mre\xc5\xbee, mo\xc5\xbee se dosegnuti uporabom jeftinih solarnih \xc4\x8dlanaka. Najprije je ostvaren u podru\xc4\x8djima s obiljem sunca i skupom elektri\xc4\x8dnom energijom, poput Kalifornije i Japana. Paritet mre\xc5\xbee je dosegnut i na Havajima i drugim otocima koji ina\xc4\x8de koriste dizel za proizvodnju energije. George W. Bush je postavio 2015. kao godinu pariteta mre\xc5\xbee u SAD. U govoru na konferenciji 2007., glavni in\xc5\xbeenjer en:General Electrica predvidio je paritet mre\xc5\xbee bez subvencija u sun\xc4\x8danim dijelovima SAD-a oko 2015. godine._NEWLINE_Cijena solarnih panela kontinuirano je padala 40 godina, do 2004. kada su visoke subvencije u Njema\xc4\x8dkoj tamo drasti\xc4\x8dno pove\xc4\x87ale potra\xc5\xbenju, i zna\xc4\x8dajno pove\xc4\x87ale cijenu pro\xc4\x8di\xc5\xa1\xc4\x87enog silicija (koji se koristi i u kompjutorskim \xc4\x8dipovima). Jedna istra\xc5\xbeiva\xc4\x8dka tvrtka predvi\xc4\x91a da \xc4\x87e novi proizvodni kapaciteti koji su po\xc4\x8deli raditi 2008.g. sniziti cijene za 70% do 2015.g. Drugi analiti\xc4\x8dari upozoravaju da bi kapaciteti mogli biti usporeni zbog ekonomskih razloga, ali da \xc4\x87e potra\xc5\xbenja pasti radi manjih subvencija. Ostala potencijalna uska grla su kapacitet industrije izrade poluga silicija i njihovog rezanja na plo\xc4\x8dice, te opskrba specijalnim kemikalijama koji se upotrebljavaju za oblaganje \xc4\x8dlanaka.\n_START_SECTION_\nMaterijali\n_START_PARAGRAPH_\nPoluvodi\xc4\x8di s energetskim procjepom izme\xc4\x91u 1 i 1.5\xc2\xa0eV imaju najve\xc4\x87i potencijal za izgradnju u\xc4\x8dinkovitog \xc4\x8dlanka. Ovdje prikazana granica mo\xc5\xbee se nadi\xc4\x87i vi\xc5\xa1espojnim solarnim \xc4\x8dlancima._NEWLINE_Razli\xc4\x8diti materijali imaju razli\xc4\x8dite u\xc4\x8dinkovitosti i cijenu. _NEWLINE_Materijali za efikasne solarne \xc4\x8dlanke moraju imati karakteristike koje se sla\xc5\xbeu sa spektrom dostupnog svjetla. Neki su \xc4\x8dlanci napravljeni tako da efikasno pretvaraju valne duljine sun\xc4\x8deva svjetla koje dopire do Zemljine povr\xc5\xa1ine. No neki \xc4\x8dlanci su optimirane i za apsorpciju svjetla izvan atmosfere. Materijali koji apsorbiraju svjetlost \xc4\x8desto se mogu upotrebljavati u "vi\xc5\xa1estrukim fizi\xc4\x8dkim konfiguracijama", kako bi iskoristili razli\xc4\x8dite mehanizme apsorpcije svjetla i razdvajanja naboja._NEWLINE_Materijali koji se trenuta\xc4\x8dno upotrebljavaju za fotonaponske solarne \xc4\x8dlanke uklju\xc4\x8duju monokristalni silicij, polikristalni silicij , amorfni silicij, kadmij telurid i bakar-indij-selen._NEWLINE_Mnogi trenuta\xc4\x8dno dostupni solarni \xc4\x8dlanci izra\xc4\x91eni su od komada materijala rezanog u plo\xc4\x8dice debele izme\xc4\x91u 180 do 240 mikrometara koje se tada obra\xc4\x91uju poput ostalih poluvodi\xc4\x8da. _NEWLINE_Drugi materijali su napravljeni kao slojevi tankog filma, organski pigmenti ili organski polimeri koji se deponiraju na potporne supstrate. Tre\xc4\x87a grupa je napravljena od nanokristala i kori\xc5\xa1tena kao kvantne to\xc4\x8dke. Silicij je i dalje jedini materijal koji je dobro istra\xc5\xbeen i u obliku "komada" i u obliku "tankog filma".\n_START_SECTION_\nTanki filmovi\n_START_PARAGRAPH_\nTehnologije tankog filma smanjuju koli\xc4\x8dinu materijala potrebnog za izradu solarnog \xc4\x8dlanka. Premda to umanjuje tro\xc5\xa1kove materijala, tako\xc4\x91er mo\xc5\xbee umanjiti u\xc4\x8dinkovitost pretvorbe energije. Silicijski \xc4\x8dlanci tankog filma postale su popularne zbog cijene, fleksibilnosti, manje te\xc5\xbeine i lako\xc4\x87e integracije, u usporedbi s plo\xc4\x8dastim silicijskim \xc4\x8dlancima.\n_START_SECTION_\nKadmij telurid solarni \xc4\x8dlanci\n_START_PARAGRAPH_\nKadmij telurid solarni \xc4\x8dlanci primjenjuju tanki film kadmij telurida / CdTe) kao poluvodi\xc4\x8dki sloj za apsorpciju i pretvorbu sun\xc4\x8deva svjetla u elektricitet. Solarbuzz je objavio da najni\xc5\xbea cijena modula od tankog filma iznosi US$1.76 po vr\xc5\xa1nom vatu, a najni\xc5\xbea cijena modula od kristalnog silicija (c-Si)  $2.48 po vr\xc5\xa1nom vatu. _NEWLINE_Kadmij prisutan u \xc4\x8dlancima je otrovan ako se ispusti. No ispu\xc5\xa1tanje je nemogu\xc4\x87e tijekom normalnog pogona \xc4\x8dlanka, i malo vjerojatno u slu\xc4\x8daju po\xc5\xbeara na stambenom krovu. Kvadratni metar CdTe sadr\xc5\xbei otprilike istu koli\xc4\x8dinu kadmija kao jedna nikal-kadmij baterija (en:nickel-cadmium battery) tipa C, u stabilnijem i slabije topivom obliku.\n_START_SECTION_\nBakar-indij selen\n_START_PARAGRAPH_\nBakar indij galij selen - CIGS) je materijal direktnog energetskog procjepa (en:direct bandgap). Ima najve\xc4\x87u u\xc4\x8dinkovitost me\xc4\x91u materijalima tankog filma (~20%, pogledati. Tradicionalne metode proizvodnje obuhva\xc4\x87aju procese u vakuumu uklju\xc4\x8duju\xc4\x87i umjetno isparavanje i raspr\xc5\xa1ivanje. Nedavna istra\xc5\xbeivanja u IBM-u i Nanosolar-u su za cilj imala smanjenje cijene koriste\xc4\x87i procesiranje otopine bez vakuuma.\n_START_SECTION_\nVi\xc5\xa1espojni galij arsenid\n_START_PARAGRAPH_\nVisokou\xc4\x8dinkoviti vi\xc5\xa1espojni \xc4\x8dlancisu izvorno bili razvijeni za posebne namjene poput satelita i istra\xc5\xbeivanja svemira, no danas bi njihova upotreba u zemljanim koncentratorima mogla biti alternativa s najni\xc5\xbeom cijenom u pojmovima $/kWh i $/W. Ti se vi\xc5\xa1espojni \xc4\x8dlanci sastoje od vi\xc5\xa1estrukih tankih filmova izra\xc4\x91enih kori\xc5\xa1tenjem. Trostruko spojni \xc4\x8dlanak se, na primjer, mo\xc5\xbee sastojati od poluvodi\xc4\x8da: galij(III) arsenida, germanija (Ge) i indija (eng. GaInP\xe2\x82\x82). Svaki tip poluvodi\xc4\x8da ima karakteristi\xc4\x8dnu energiju procjepa koja, lai\xc4\x8dki govore\xc4\x87i, uzrokuje da poluvodi\xc4\x8d naju\xc4\x8dinkovitije apsorbira svjetlost odre\xc4\x91ene boje, ili preciznije, da apsorbira elektromagnetsko zra\xc4\x8denje iz dijela spektra. Poluvodi\xc4\x8di se pa\xc5\xbeljivo odabiru tako da upijaju gotovo cijeli sun\xc4\x8dev spektar, prema tome generiraju\xc4\x87i elektricitet iz \xc5\xa1to je mogu\xc4\x87e vi\xc5\xa1e sun\xc4\x8deve energije._NEWLINE_Vi\xc5\xa1espojni \xc4\x8dlanci koji se temelje  na GaAs su dosad naju\xc4\x8dinkovitiji \xc4\x8dlanci. U listopadu 2010., trostruko spojni metamorfni \xc4\x8dlanak je dosegnuo rekord od 42.3%._NEWLINE_Ova tehnologija se trenutno primjenjuje u misijama Mars Exploration Rover, koje su u pogonu daleko dulje od njihovog projektiranog vijeka trajanja od 90 dana._NEWLINE_Tandemski solarni \xc4\x8dlanci koji se temelje na monolitnim, serijski spojenim pn-spojevima galij indij fosfata (GaInP), galij arsenida GaAs i germanija Ge, do\xc5\xbeivljavaju strmi rast potra\xc5\xbenje. U samo 12 mjeseci (12/2006. \xe2\x80\x93 12/2007.), cijena metala 4N galija je porasla s oko $350/kg na $680/kg. Tako\xc4\x91er, cijene metala germanija su znatno porasle, do $1000\xe2\x80\x93$1200/kg protekle godine (2010)._NEWLINE_Trostruko-spojni GaAs solarni \xc4\x8dlanci se tako\xc4\x91er upotrebljavaju kao izvor energije \xc4\x8detverostrukog nizozemskog pobjednika u World Solar Challenge,  Nuna u 2003., 2005. i 2007., te tako\xc4\x91er u nizozemskim solarnim automobilima Solutra (2005), Twente One (2007) i 21Revolution (2009)._NEWLINE_Nizozemsko sveu\xc4\x8dili\xc5\xa1te Radboud Sveu\xc4\x8dili\xc5\xa1te Nijmegen postavilo je rekord u u\xc4\x8dinkovitosti solarnih \xc4\x8dlanaka od tankog filma na 25.8% u kolovozu 2008. primjenjuju\xc4\x87i jednospojni GaAs debljine sloja samo 4\xc2\xa0\xc2\xb5m, koji se mo\xc5\xbee prenijeti s baze plo\xc4\x8dice (wafer) na stakleni ili plasti\xc4\x8dni film.\n_START_SECTION_\nFotoosjetljivi pigmenti (DSSC)\n_START_PARAGRAPH_\n\xc4\x8clanci s fotoosjetljivim pigmentima - DSSC napravljene su od jeftinih materijala i ne trebaju slo\xc5\xbeenu opremu za proizvodnju, pa se mogu izraditi i u "uradi sam" tehnici, vjerojatno omogu\xc4\x87avaju\xc4\x87i sudionicima da ove vrste solarnih \xc4\x8dlanaka proizvedu vi\xc5\xa1e nego neke druge. U velikim koli\xc4\x8dinama bi trebale biti znatno jeftinije od starijih dizajna \xc4\x8dlanaka u tehnici \xc4\x8dvrstog stanja. DSSC-ovi se mogu izraditi kao savitljivi listovi, i premda im je u\xc4\x8dinkovitost pretvorbe manja od najboljih \xc4\x8dlanaka iz tankog filma, omjer performanse/cijena bi trebao biti dovoljno visok da im omogu\xc4\x87i natjecanje s proizvodnjom elektri\xc4\x8dne energije iz fosilnih goriva. DSSC je razvio prof. Michael Gr\xc3\xa4tzel 1991.g. na \xc5\xa0vicarskom federalnom institutu tehnologije \xe2\x80\x93 EPFL (\xc3\x89cole Polytechnique F\xc3\xa9d\xc3\xa9rale de Lausanne)._NEWLINE_Tipi\xc4\x8dno se koristi metalorganski pigment rutenija kao monosloj materijala osjetljivog na svjetlost. \xc4\x86elije s fotoosjetljivim pigmentima ovise o poroznom sloju nano\xc4\x8desti\xc4\x8dnog titan dioksida koji znatno pove\xc4\x87ava povr\xc5\xa1inu materijala (200\xe2\x80\x93300\xc2\xa0m\xc2\xb2/g TiO\xe2\x82\x82, u usporedbi s 10\xc2\xa0m\xc2\xb2/g ravnog pojedina\xc4\x8dnog kristala). Fotogenerirani elektroni iz "fotoosjetljivog pigmenta" se predaju TiO\xe2\x82\x82 n-tipa, a \xc5\xa1upljine apsorbira elektrolit na drugoj strani pigmenta. Elektri\xc4\x8dni krug se zatvara redoks vezom u elektrolitu, koji mo\xc5\xbee biti teku\xc4\x87ina ili krutina. Ovaj tip \xc4\x8dlanka omogu\xc4\x87uje fleksibilniju uporabu materijala i tipi\xc4\x8dno se proizvodi printanjem na film i/ili uporabom ultrazvu\xc4\x8dnih \xc5\xa1trcaljki (en:Ultrasonic Nozzle), s potencijalom ni\xc5\xbee cijene proizvodnje nego one kod masivnih solarnih \xc4\x8dlanaka. Me\xc4\x91utim, pigmenti u ovim \xc4\x8dlancima tako\xc4\x91er trpe degradaciju pod utjecajem topline i UV svjetla, a ku\xc4\x87i\xc5\xa1te \xc4\x8dlanaka je te\xc5\xa1ko zabrtviti zbog otopina koje se primjenjuju u ure\xc4\x91aju. Unato\xc4\x8d navedenom, ovo je popularna tehnologija u nastajanju, s predvi\xc4\x91anjima komercijalnog utjecaja unutar ove dekade. Prva komercijalna po\xc5\xa1iljka DSSC solarnih modula desila se u srpnju 2009.g. od strane G24i Innovations.\n_START_SECTION_\nOrganski/polimerni solarni \xc4\x8dlanci\n_START_PARAGRAPH_\nOrganske solarni \xc4\x8dlanci su relativno nova tehnologija, pa ipak obe\xc4\x87avaju znatno smanjenje cijene (u usporedbi sa silicijem u tankom filmu) i br\xc5\xbei povratak investicije. Ovi \xc4\x8dlanci mogu se obraditi iz otopine, pa otuda mogu\xc4\x87nost jednostavnog kotrljaju\xc4\x87eg procesa ispisa koji vodi do jeftine proizvodnje na veliko._NEWLINE_Organski solarni \xc4\x8dlanci i polimerni solarni \xc4\x8dlanci izra\xc4\x91uju se od tankih filmova (tipi\xc4\x8dno 100\xc2\xa0nm) organskih poluvodi\xc4\x8da (organski poluvodi\xc4\x8di) uklju\xc4\x8duju\xc4\x87i polimere, poput polifenilen vinilena i spojeva malih molekula poput bakar ftalocijanina (plavi ili zeleni organski pigment) i ugljikovih fulerena i derivata fulerena poput PCBM. U\xc4\x8dinkovitosti pretvorbe energije uporabom vodljivih polimera dostignute do danas su niske u usporedbi s anorganskim materijalima. Ipak, znatno se pobolj\xc5\xa1ala u zadnjih nekoliko godina, pa najvi\xc5\xa1a potvr\xc4\x91ena u\xc4\x8dinkovitost dosi\xc5\xbee 6.77%. Ti bi \xc4\x8dlanci tako\xc4\x91er mogli biti korisni u primjenama gdje su bitni mehani\xc4\x8dka fleksibilnost i mogu\xc4\x87nost ne\xc5\xa1kodljivog uklanjanja._NEWLINE_Ovi ure\xc4\x91aji razlikuju se od \xc4\x8dlanaka na\xc4\x8dinjenih od anorganskih poluvodi\xc4\x8da po tome \xc5\xa1to se ne oslanjaju na veliko ugra\xc4\x91eno elektri\xc4\x8dno polje PN spoja za razdvajanje elektrona i \xc5\xa1upljina stvorenih pri upijanju fotona. Aktivno podru\xc4\x8dje organskog \xc4\x8dlanka sastoji se od dvaju materijala, jednog koji djeluje kao donor elektrona, i drugi kao primatelj (akceptor). Kada se foton pretvori u par elektron-\xc5\xa1upljina, tipi\xc4\x8dno u  donorskom materijalu, naboji te\xc5\xbee ostati vezani u obliku ekscitona i razdvajaju se kada eksciton difundira na spoj donor-primatelj. Kratke difuzijske duljine ekscitona ve\xc4\x87ine polimernih sistema ograni\xc4\x8davaju u\xc4\x8dinkovitost takvih ure\xc4\x91aja. Nanostrukturirani spojevi, ponekad u obliku velikih heterospojnica, mogu popraviti u\xc4\x8dinkovitost.\n_START_SECTION_\nProizvodnja\n_START_PARAGRAPH_\nBudu\xc4\x87i da su solarni \xc4\x8dlanci poluvodi\xc4\x8dki ure\xc4\x91aji, dijele mnoge tehnike procesuiranja i proizvodnje s ostalim poluvodi\xc4\x8dkim ure\xc4\x91ajima poput ra\xc4\x8dunala i memorijskih \xc4\x8dipova. Me\xc4\x91utim, zahtjevi za \xc4\x8disto\xc4\x87om i kontrolom kvalitete izrade poluvodi\xc4\x8da nisu toliko strogi za solarne \xc4\x8dlanke. Ve\xc4\x87ina velikih komercijalnih tvornica solarnih \xc4\x8dlanaka danas izra\xc4\x91uje solarne \xc4\x8dlanke od polikristalnog silicija tiskanog na zaslonu. Iz pojedina\xc4\x8dnih kristalnih plo\xc4\x8dica koje se upotrebljavaju u poluvodi\xc4\x8dkoj industriji mogu se izraditi izvrsni visokou\xc4\x8dinkoviti solarni \xc4\x8dlanci, ali op\xc4\x87enito se smatraju preskupima za masovnu proizvodnju._NEWLINE_Plo\xc4\x8dice od polikristalnog silicija izra\xc4\x91uju se piljenjem lijevanih poluga silicija \xc5\xbeicom u vrlo tanke (180 do 350 mikrometara) kri\xc5\xa1ke ili plo\xc4\x8dice. Plo\xc4\x8dice su obi\xc4\x8dno slabo dopirani poluvodi\xc4\x8d p-tipa. Za dobivanje solarnog \xc4\x8dlanka iz plo\xc4\x8dice, izvodi se povr\xc5\xa1inska difuzija dopanada n-tipa s prednje strane plo\xc4\x8dice. To stvara p-n spoj nekoliko stotina nanometara ispod povr\xc5\xa1ine._NEWLINE_Idu\xc4\x87e se obi\xc4\x8dno nanosi antirefleksijska prevlaka, za pove\xc4\x87anje koli\xc4\x8dine svjetlosti iskori\xc5\xa1tene u \xc4\x8dlanku. Silicijev nitrid je postupno zamijenio titanov dioksid kao antirefleksijsku prevlaku zbog svojih izvrsnih mogu\xc4\x87nosti pasivizacije povr\xc5\xa1ine. Sprje\xc4\x8dava rekombinaciju nosilaca naboja na povr\xc5\xa1ini solarnog \xc4\x8dlanka. Obi\xc4\x8dno se primjenjuje u sloju debelom nekoliko stotina nanometara uporabom PE-CVD postupka. Neki solarni \xc4\x8dlanci imaju teksturirane prednje povr\xc5\xa1ine koje, poput antirefleksijskih obloga, slu\xc5\xbee uve\xc4\x87anju koli\xc4\x8dine svjetlosti iskori\xc5\xa1tene u \xc4\x8dlanku. Takve se povr\xc5\xa1ine obi\xc4\x8dno mogu formirati samo na pojedina\xc4\x8dnim kristalima silicija, iako su se zadnjih godina razvile metode njihova formiranja na multikristalnom siliciju._NEWLINE_Plo\xc4\x8dici se tada dodaje metalni kontakt po cijeloj stra\xc5\xbenjoj povr\xc5\xa1ini, i mre\xc5\xbeasti metalni kontakt napravljen od tankih "prstiju" i ve\xc4\x87ih "sabirnica" koje se tiskaju na zaslon prednje povr\xc5\xa1ine uporabom srebrne paste. Stra\xc5\xbenji kontakt se tako\xc4\x91er formira tiskanjem metalne paste na zaslon, obi\xc4\x8dno aluminijske. Taj kontakt naj\xc4\x8de\xc5\xa1\xc4\x87e pokriva cijelu stra\xc5\xbenju stranu \xc4\x8dlanka, iako se u nekim dizajnima \xc4\x8dlanka tiska u mre\xc5\xbeasti uzorak. Pasta se zatim grije na nekoliko stotina stupnjeva celzijusa da formira metalne elektrode u omskom kontaktu sa silicijem. Neki proizvo\xc4\x91a\xc4\x8di poduzimaju dodatni korak elektro-anodiranja da uve\xc4\x87aju u\xc4\x8dinkovitost \xc4\x8dlanka. Nakon \xc5\xa1to se izrade metalni kontakti, solarni \xc4\x8dlanci se me\xc4\x91usobno spajaju u seriju (i/ili paralelu) plosnatim \xc5\xbeicama ili metalnim trakama i sastavljaju u modul ili "solarnu plo\xc4\x8du/solarni panel". Solarne plo\xc4\x8de imaju s prednje strane plo\xc4\x8du tvrdog stakla, a sa stra\xc5\xbenje strane \xc4\x8dahuru od polimera.\n_START_SECTION_\n\xc5\xbdivotni vijek\n_START_PARAGRAPH_\nVe\xc4\x87ina komercijalno dostupnih solarnih \xc4\x8dlanaka sposobna je proizvoditi elektricitet barem dvadeset godina bez znatog pada u\xc4\x8dinkovitosti. Tipi\xc4\x8dno jamstvo proizvo\xc4\x91a\xc4\x8da panela je na period od 25 - 30 godina, u kojemu izlaz \xc4\x8dlanka ne\xc4\x87e opasti ispod odre\xc4\x91enog postotka (oko 80%) nazivnog kapaciteta.\n_START_SECTION_\nProizvo\xc4\x91a\xc4\x8di i certificiranje\n_START_PARAGRAPH_\nPostoje tri pouzdana certifikata solarne opreme: UL i IEEE (oba standardi SAD-a) te IEC._NEWLINE_Solarni \xc4\x8dlanci proizvode se ponajvi\xc5\xa1e u Japanu, Njema\xc4\x8dkoj, Kini, Tajvanu i Sjedinjenim Ameri\xc4\x8dkim Dr\xc5\xbeavama,, iako mnoge druge nacije imaju ili posti\xc5\xbeu zna\xc4\x8dajne kapacitete proizvodnje solarnih \xc4\x8dlanaka. Iako se tehnologije stalno razvijaju prema ve\xc4\x87im u\xc4\x8dinkovitostima, naju\xc4\x8dinkovitiji \xc4\x8dlanci za jeftinu proizvodnju elektri\xc4\x8dne energije nisu nu\xc5\xbeno oni s najvi\xc5\xa1om u\xc4\x8dinkovitosti, nego oni s ravnote\xc5\xbeom izme\xc4\x91u jeftine proizvodnje i dostatno visoke u\xc4\x8dinkovitosti da minimizira tro\xc5\xa1kove vezane uz povr\xc5\xa1inu na kojoj se nalaze. Kompanije s masovnom proizvodnom tehnologijom za prevla\xc4\x8denje jeftinih supstrata mogu, naime, u kona\xc4\x8dnici biti najjeftiniji proizvo\xc4\x91a\xc4\x8di elektriciteta za mre\xc5\xbeu, premda su u\xc4\x8dinkovitosti \xc4\x8dlanaka ni\xc5\xbee od onih u tehnologiji jednog kristala silicija.\n_START_SECTION_\nKina\n_START_PARAGRAPH_\nPlan kineske vlade bez presedana da ponudi subvencije za projekte solarne energije na komunalnoj razini, vjerojatno \xc4\x87e potaknuti novi krug investicija od strane kineskih proizvo\xc4\x91a\xc4\x8da solarnih panela. Kineske kompanije ve\xc4\x87 su igrale zna\xc4\x8dajniju ulogu u proizvodnji solarnih panela proteklih godina. Kina je 2007.g. proizvela solarne \xc4\x8dlanke/module s izlaznom snagom 1180\xc2\xa0MW, postav\xc5\xa1i najve\xc4\x87im proizvo\xc4\x91a\xc4\x8dem na svijetu, prema statistikama Kineskog udru\xc5\xbeenja za fotoelektricitet. Neke kineske kompanije poput Suntech Power, Yingli, LDK Solar Co, JA Solar i ReneSola objavile su projekte u suradnji s regionalnim vladama od po nekoliko stotina megavata svaki, nakon \xc5\xa1to je objavljen poticajni program vlade "Zlatno sunce". Razvoj proizvo\xc4\x91a\xc4\x8da solarnih panela tehnologije tankog filma poput Veeco i Anwell Technologies Limited dodatno \xc4\x87e pomo\xc4\x87i poja\xc4\x8dati doma\xc4\x87u solarnu industriju.\n_START_SECTION_\nSjedinjene Ameri\xc4\x8dke Dr\xc5\xbeave\n_START_PARAGRAPH_\nNovi proizvodni kapaciteti za solarne \xc4\x8dlanke i module u Massachusettsu, Michiganu, New Yorku, Ohio-u, Oregonu i Texasu obe\xc4\x87avaju dovoljno kapaciteta za proizvodnju tisu\xc4\x87a megavata solarnih ure\xc4\x91aja po godini unutar idu\xc4\x87ih nekoliko godina od 2008._NEWLINE_U rujnu 2008., Sanyo Electric Company je objavio svoju odluku za gradnjom tvornice solarnih poluga i plo\xc4\x8dica u Salemu, Oregon. Tvornica je po\xc4\x8dela s radom u listopadu 2009. i ima kapacitet 70 megavata solarnih plo\xc4\x8dica po godini._NEWLINE_U listopadu 2008., Forst Solar je zapo\xc4\x8deo \xc5\xa1irenje svog postrojenja u Perrysburgu, Ohio, koje ima dovoljno kapaciteta za proizvodnju dodatnih 57 megavata solarnih modula po godini, do\xc5\xa1av\xc5\xa1i tako do 192 megavata ukupnog kapaciteta po godini._NEWLINE_Sredinom listopada 2008., SolarWorld je otvorio tvornicu u Hillsboro-u, Oregon, za koju se o\xc4\x8dekuje da \xc4\x87e proizvoditi 500\xc2\xa0MW solarnih \xc4\x8dlanaka po godini kada dosegne punu proizvodnju ove godine._NEWLINE_U o\xc5\xbeujku 2010., SpectraWatt je zapo\xc4\x8deo proizvodnju u svojoj tvornici u Hopewell Junction, NY, za koju se o\xc4\x8dekivalo da \xc4\x87e proizvoditi 120\xc2\xa0MW solarnih \xc4\x8dlanaka godi\xc5\xa1nje kada dosegne puni kapacitet. Me\xc4\x91utim, pred kraj 2010.g. objavljeno je zatvaranje ove tvornice.\n_START_SECTION_\nHrvatska\n_START_PARAGRAPH_\nU Hrvatskoj postoje dva proizvo\xc4\x91a\xc4\x8da solarnih panela. Tvrtka Solaris d.o.o. iz Novigrada te tvrtka Solvis iz Vara\xc5\xbedina, koje proizvode panele od mono- i polikristalnog silicija od uvoznih \xc4\x8dlanaka . Tvrtka Solarne \xc4\x87elije Split jedina je proizvodila i razvijala solarne \xc4\x8dlanke od amorfnog silicija, me\xc4\x91utim saznaje se kako je u me\xc4\x91uvremenu upala u probleme te je pred njom vrlo neizvjesna budu\xc4\x87nost._NEWLINE_Na Institutu Ru\xc4\x91er Bo\xc5\xa1kovi\xc4\x87 postoji projekt s ciljem ispitivanja i razvoja nanomaterijala za uporabu u solarnim \xc4\x8dlancima, kojeg vode dr. sc. Davor Gracin, Zavod za fiziku materijala, i prof. dr. Davor Balzar, Sveu\xc4\x8dili\xc5\xa1te u Denveru. Kako se doznaje, projekt je dobio financijsku potporu UKF natje\xc4\x8daja.'