1. La distinzione tra materiale in lastra monocristallina e materiale in lastra policristallina

Il silicio policristallino e il silicio monocristallino sono due sostanze diverse. Il polisilicio è un termine chimico comunemente noto come vetro, e il polisilicio ad alta purezza è un materiale chiamato vetro ad alta purezza. Il silicio monocristallino è la materia prima per la produzione di celle solari fotovoltaiche ed è anche il materiale utilizzato per la produzione di chip semiconduttori. A causa della scarsità di materie prime per la produzione di silicio monocristallino e della complessità del processo produttivo, la produzione è bassa e il prezzo è elevato.
La differenza tra silicio monocristallino e silicio policristallino risiede nella disposizione della loro struttura atomica. I monocristalli sono ordinati, mentre i policristalli sono disordinati. Questa differenza è determinata principalmente dalla tecnologia di lavorazione. Il silicio policristallino viene prodotto mediante il metodo di colata, che consiste nel versare direttamente il materiale di silicio in un crogiolo per fonderlo e modellarlo. Il silicio monocristallino viene prodotto con il metodo Siemens, perfezionato dal processo Czochralski, che consiste nel riorganizzare la struttura atomica. A occhio nudo, la superficie del silicio monocristallino appare uniforme. La superficie del silicio policristallino, invece, sembra essere ricoperta da numerosi frammenti di vetro scintillanti.
Pannello solare monocristallino: senza motivo, blu scuro, quasi nero dopo l'imballaggio.
Pannello solare policristallino: esistono modelli, pannelli policristallini colorati e pannelli policristallini meno colorati, azzurri.
Pannelli solari amorfi: la maggior parte sono in vetro, di colore marrone.
 
2. Le caratteristiche del materiale a piastra monocristallina

I pannelli solari in silicio monocristallino sono una tipologia di cella solare in rapida evoluzione. La sua composizione e il processo produttivo sono stati definiti e i prodotti sono già ampiamente utilizzati in applicazioni spaziali e terrestri. Questo tipo di cella solare utilizza come materia prima una barra di silicio monocristallino ad alta purezza, con un requisito di purezza del 99,999%. L'efficienza di conversione fotoelettrica delle celle solari in silicio monocristallino si aggira intorno al 15%, con un massimo del 24%. Questa è la più alta efficienza di conversione fotoelettrica tra le celle solari attualmente disponibili. Tuttavia, i costi di produzione sono talmente elevati da limitarne la diffusione su larga scala. Poiché il silicio monocristallino viene generalmente incapsulato con vetro temperato e resina impermeabile, risulta robusto e durevole, con una durata di servizio che può arrivare fino a 15 o 25 anni.
 
3. Caratteristiche dei materiali per pannelli policristallini

Il processo di produzione dei pannelli solari in silicio policristallino è simile a quello dei pannelli solari in silicio monocristallino. Tuttavia, l'efficienza di conversione fotoelettrica delle celle solari in silicio policristallino è molto inferiore, attestandosi intorno al 12%. In termini di costi di produzione, il silicio policristallino è più economico rispetto a quello delle celle solari in silicio monocristallino. Grazie alla semplicità di lavorazione, al risparmio energetico e al basso costo totale di produzione, la sua ampia diffusione è stata ampiamente favorita. Inoltre, la durata utile delle celle solari in silicio policristallino è inferiore a quella delle celle solari in silicio monocristallino. In termini di rapporto costo-prestazioni, le celle solari in silicio monocristallino risultano leggermente più vantaggiose.