نور مرئی تنها بخشی از طیف الکترومغناطیس است. تشعشع الکترومغناطیس تک رنگ نیست و از دامنه ای از طول موج های مختلف تشکیل شده و در نتیجه سطوح انرژی متفاوتی دارد.

نور را هم می توان به طول موج های گوناگونی تجزیه کرد که ما آن را به شکل رنگین کمان می بینیم.

از آنجایی که سلول خورشیدی توسط فوتون هایی با دامنه انرژی های متفاوت مورد اصابت قرار می گیرد، لذا برخی از آن ها انرژی لازم برای شکست پیوند الکترون-حفره را ندارند. آن ها به سادگی از درون سلول می گذرند، درست انگار که از یک شیشه شفاف عبور کرده اند. در حالی که برخی دیگر از فوتون ها انرژی بسیار زیادی دارند. تنها میزان مشخصی از انرژی، که با الکترون ولت اندازه گیری شده (و میزان لازم برای مواد درون سلول خورشیدی مورد نظر مشخص است) می تواند بر الکترون های اتم های سیلیکون سلول خورشیدی مورد نظر اثر گذارد. این میزان انرژی، band gap energy نامیده می شود. اگر فوتونی انرژی بیش از میزان لازم داشته باشد، انرژی اضافی هدر می رود. مگر اینکه فوتون انرژی دو برابر میزان مورد نیاز داشته و بتواند به طور همزمان دو الکترون را رها کند که این هم به ندرت اتفاق می افتد. بنابراین تقریبا ۷۰ درصد انرژی تابشی دریافتی توسط سلول ما در واقع تلف می شود و کارایی ندارد.

علاوه بر این تلفات دیگری نیز وجود دارد. الکترون ها توسط یک مدار بیرونی از یک سوی سلول به سوی دیگر جریان پیدا می کنند. می توان بخش پایینی را با فلز پوشانده و رسانایی مناسبی را تامین کرد. اما اگر بخش بالایی کامل پوشانیده شود، آنگاه فوتون ها نمی توانند از درون رسانا عبور کنند و تمامی جریان از بین می رود. در برخی از سلول های خورشیدی در بالا از رساناهای شفاف استفاده می شود.

اگر هم نقاط تماس را در دیواره های سلول قرار دهیم. الکترون ها راه واقعا طولانی را لازم است برای رسیدن به نقاط تماس طی کنند. به خاطر داشته باشید که سیلیکون یک نیمه رسانا است و همانند فلز از پس عبور جریان بر نمی آید. و مقاومت داخلی آن نسبتا بالا است. و مقاومت بالا به معنی اتلاف انرژی بالا است. برای به حداقل رساندن این اتلاف، سلول ها را توسط شبکه فلزی می پوشانند که فاصله سفر الکترون ها تا نقاط تماس را به حداقل می رساند. البته این مورد هم باعث بلوکه شدن برخی فوتون ها می شود که اگرچه خیلی کم نیست، اما از مقاومت داخلی نیمه رساناها بسیار کمتر است.

سلول های خورشیدی به این سبب کار می کنند که فوتون های خورشید به الکترون های موجود در سلول خورشیدی برخورد می کنند و آن ها را به سمت موقعیتی حرکت می دهند که در آن می توانند یک جریان الکتریکی ایجاد کنند. اتلاف انرژی فوتون- مقدار اتلاف انرژی در هنگام تبدیل انرژی فوتون به نیروی الکتریکی- همواره در سلول های خورشیدی پایه پلیمری بیشتر از پایه سیلیکونی ها بوده است.

در سلول های خورشیدی پایه پلیمری پلاستیکی، اتلاف بیشتر انرژی فوتون سبب ولتاژ پایین تر می شود. این مساله یکی از بزرگترین عوامل محدودکننده برای بازدهی بوده است. اما پلیمر جدید این قابلیت را دارد که مسیر تازه ای در این راه پیش رو بگذارد.

وقتی این گروه شروع به کار با پلیمر جدید، که به جای اتم های گوگرد دارای اتم های اکسیژن در موقعیت های کلیدی است، کردند دریافتند که ماده جدید قادر است بر برخی از موانع اصلی برای استخراج و بکارگیری انرژی بیشتر از نور خورشید چیره شود.

از آنجا که این پلیمر جدید اتلاف انرژی فوتون را بسیار کاهش می دهد، این امکان را می دهد که بازدهی تبدیل نیروی عالی در حدود ۹% را با یک ولتاژ مدار باز بسیار بالا در سلول های خورشیدی پلاستیکی به دست آورد. بازدهی ۱۵% معمولا به عنوان یک سطح پیشرفت دیده می شود که به سلول های پایه پلیمری امکان تجاری شدن را می دهد که اکنون دستیابی به آن یک هدف واقع گرایانه محسوب می شود.

جهت خرید یا مشاوره در زمینه انواع سلولهای خورشیدی و سایر اجزاء سیستم فتوولتاییک با انرژی کالا تماس بگیرید.