Monokristallilise räni päikesepatareide omadused:
1. kõrge fotoelektrilise muundamise efektiivsus ja kõrge töökindlus;
2. täiustatud difusioonitehnoloogia, mis tagab muundamise efektiivsuse ühtsuse kogu filmi ulatuses;
3. Kasutades täiustatud PECVD-kile moodustamise tehnoloogiat, on aku pind kaetud tumesinise räninitriidist peegeldusvastase -kilega ning värv on ühtlane ja ilus;
4. Kandke hea juhtivuse tagamiseks tagavälja ja elektroodi valmistamiseks kvaliteetset metallipastat.
Polükristallilist räni saab kasutada toorainena monokristallilise räni tõmbamisel ning erinevus polükristallilise räni ja monokristallilise räni vahel avaldub peamiselt füüsikalistes omadustes. Näiteks mehaaniliste omaduste, optiliste omaduste ja termiliste omaduste anisotroopia osas on see palju vähem väljendunud kui monokristalliline räni; elektriliste omaduste poolest on polükristallilised ränikristallid palju vähem juhtivad kui monokristalliline räni ja neil on isegi väike juhtivus. Keemilise aktiivsuse osas on erinevus minimaalne. Polükristalliline räni ja monokristalliline räni on üksteisest välimuselt eristatavad, kuid tegelik identifitseerimine tuleb kindlaks teha defitsiitse ja laia arenguperspektiiviga kristalli kristalli tasandi suuna, juhtivuse tüübi ja elektritakistuse analüüsiga. Seetõttu räägivad paljud, et kes valdab polüräni ja mikroelektroonika tehnoloogiat, see valdab maailma.
Monokristalliline räni ja polükristalliline räni mängivad samuti suurt rolli päikeseenergia kasutamisel. Kuigi praegu on selleks, et päikeseenergial oleks suur turg ja seda aktsepteeriks suur hulk tarbijaid, on vaja parandada päikesepatareide fotoelektrilise muundamise efektiivsust ja vähendada tootmiskulusid. Rahvusvaheliste päikesepatareide praegusest arendusprotsessist on näha, et arengusuund on monokristalliline räni, polükristalliline räni, linträni ja õhukesed kilematerjalid (sh mikrokristallilised ränikiled, liitkiled ja kütusekiled) .
Industrialiseerimise vaatenurgast keskendutakse monokristallide arendamisele polüräni ja õhukesteks kiledeks. Peamised põhjused on järgmised:
V. Päikesepatareide jaoks on saadaval järjest vähem pea- ja sabamaterjale;
B. Päikesepatareide puhul on ruudukujuline substraat kulutõhusam- ning valumeetodil ja otsesel tahkumismeetodil saadud polükristalliline räni võib saada otse kandilise materjali;
C. Polükristallilise räni tootmisprotsess edeneb pidevalt. Täisautomaatne valuahi suudab toota rohkem kui 20 kg räni valuplokki tootmistsükli (50 tundi) kohta ja kristalliterade suurus ulatub sentimeetrini;
D. Viimase kümne aasta kuluprotsessi uurimis- ja arendustegevuse tõttu on seda protsessi rakendatud ka polükristalliliste ränipatareide tootmisel, näiteks korrosiooniheitmete ristmike, tagapinna väljade, korrodeerunud seemisnaha, pinna ja lahtiselt passiveerimine, peened metallvõred. Elektrood, mis kasutab siiditrüki tehnoloogiat, et vähendada värava elektroodi laiust 50 mikronini, kõrgust üle 15 mikroni, polüräni tootmisel kasutatav kiire termilise lõõmutamise tehnoloogia, et oluliselt lühendada protsessi aega, üks -kiip termilise protsessi aeg võib olla üks minut. Lõpetamisel ületab selle protsessiga 100 ruutsentimeetrise polükristallilise räniplaadiga saavutatud rakkude muundamise efektiivsus 14 protsenti. Aruannete kohaselt ületab 50–60 mikronil polükristallilisel ränisubstraatidel valmistatud rakkude praegune efektiivsus 16 protsenti. Kasutades mehaanilist sõitja soone ja siiditrüki tehnoloogiat, on efektiivsus 100 ruutsentimeetril polükristallidel üle 17 protsendi ning mehaanilise graveerimise efektiivsus on samal pinnal 16 protsenti. Kasutatakse maetud väravakonstruktsiooni ja mehaaniline soon on 130 ruutsentimeetrisel polükristallil. Aku kasutegur ulatus 15,8 protsendini.
(1) Monokristallilised räni päikesepatareid
Praegu on monokristalliliste räni päikesepatareide fotoelektrilise muundamise efektiivsus umbes 17 protsenti ja kõrgeim 24 protsenti. See on kõrgeim fotoelektrilise muundamise efektiivsus igasuguste päikesepatareide seas, kuid tootmiskulud on nii suured, et seda ei saa laialdaselt kasutada. Ja tavaliselt kasutatakse. Kuna monokristalliline räni on üldiselt pakendatud karastatud klaasi ja veekindlasse vaiku, on see vastupidav ja selle kasutusiga on kuni 25 aastat.
(2) Polükristallilised räni päikesepatareid
Polükristallilise räni päikesepatareide tootmisprotsess on sarnane monokristalliliste ränielementide omaga, kuid polükristalliliste räni päikesepatareide fotoelektrilise muundamise efektiivsus on palju madalam ja fotoelektrilise muundamise efektiivsus on umbes 15 protsenti. Tootmiskulude osas on see odavam kui monokristallilised räni päikesepatareid, materjali on lihtne valmistada, säästmise punkt on hea ja kogumaksumus on madal, nii et seda on palju arenenud. Lisaks on polükristallilise räni päikesepatareide kasutusiga parem kui monokristallilise räni päikeseenergia omal. Aku on lühike. Jõudluse ja hinna suhte poolest on monokristallilised ränist päikesepatareid veidi paremad.
(3) Mitte-monokristallilised ränist päikesepatareid (õhukese kilega päikesepatareid)
Mitte-monokristallilised ränist päikesepatareid on uued õhukese kilega päikesepatareid, mis ilmusid 1976. aastal. Need erinevad täiesti monokristalllisest ränist ja polükristallilisest ränist päikesepatareid. Protsess on oluliselt lihtsustatud, ränimaterjali tarbimine on väike ja energiatarve väiksem. Peamine eelis on see, et see suudab toota elektrit ka vähese valguse tingimustes. Amorfse räni päikesepatareide peamine probleem on aga see, et fotoelektrilise muundamise efektiivsus on madal. Praegu on rahvusvaheline kõrgtase umbes 10 protsenti ja see pole piisavalt stabiilne. Aja möödudes konversiooni efektiivsus nõrgeneb.
