الألواح الشمسية الأحادية هي لوحة طاقة شمسية فعالة الذي يحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. أصبحت الألواح الأحادية خيارات منزلية شائعة بسبب كفاءتها العالية، وتنتج المزيد من الكهرباء لكل قدم مربع مقارنة بالأنواع الأخرى من الألواح وتكلف أكثر مقدمًا؛ ولكن يمكن أن توفر أموال أصحاب المنازل في شكل تكاليف كهرباء أقل بمرور الوقت. غالبًا ما يمكن تعويض تكاليفها من خلال الحوافز أو الاعتمادات أو الحسومات الفيدرالية أو المحلية التي قد تساعد في تعويض نفقات شرائها.

الألواح الشمسية مصنوعة من السيليكون شبه الموصل التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء، مما يجعلها مكونات أساسية لأي نظام كهروضوئي شمسي سكني أو تجاري. هناك أنواع مختلفة من الألواح الشمسية، ولكن هناك نوعان شائعان هما الألواح متعددة البلورات والأحادية البلورات؛ وكلاهما يستخدم مادة شبه موصلة ولكنهما يختلفان في طريقة إنتاجهما الكهربائي؛ يستخدم المونوكريستال بلورات فردية من السيليكون لتشكيل كل خلية داخل لوحته لتحقيق كفاءة وأداء فائقين.

تستخدم الألواح الشمسية المتعددة بلورات متعددة من السيليكون في كل خلية لزيادة الكفاءة بتكلفة أقل من الألواح الشمسية الأحادية، مما يوفر لأصحاب المنازل والشركات الذين يتطلعون إلى الاستفادة من الطاقة الشمسية وسيلة ميسورة التكلفة للقيام بذلك. قد تمثل الألواح البلاستيكية أيضًا إضافة مثالية إذا كان المنزل أو العمل لا يستطيع تحمل تكلفة الألواح الشمسية أحادية البلورية ولكنه يرغب في الاستمتاع بمزاياها رغم ذلك.

لتصنيع الألواح الشمسية الأحادية، يتم إسقاط بلورة "بذرة" في السيليكون النقي المنصهر ويتم سحبها وتدويرها لتشكل سبيكة بلورية واحدة، يتم تقطيعها إلى شرائح رقيقة لتكوين خلايا سيليكون شبه موصلة تولد الكهرباء عند تعرضها لأشعة الشمس. تولد كل خلية كميات صغيرة من الطاقة عند تعرضها؛ لتعزيز إنتاج الطاقة بشكل أكبر، قد يتم تخميلها أو تركيب خلايا خلفية لتحسين كفاءتها وزيادة الإنتاج.

تتكون اللوحة الشمسية النموذجية عادةً من 32 إلى 96 رقاقة من السيليكون النقي المغلفة بالفوسفور لكسر ضوء الشمس والسماح للإلكترونات الموجودة في السيليكون بالتحرك بحرية أكبر، وبالتالي إنتاج الكهرباء. تنتج الألواح الشمسية تيارًا مباشرًا (DC)، والذي يتم تحويله إلى تيار متردد (AC) بواسطة عاكس لاستخدامه في الأجهزة والأجهزة. يمكن أيضًا تخزين طاقة التيار المستمر في البطاريات لاستخدامها لاحقًا في حالة عدم توفر الشمس.

بناءً على حجم منزلك وتصميمه، ستختلف متطلبات الألواح الشمسية وفقًا لذلك . تشير المبادئ التوجيهية العامة إلى أن أداء الألواح الشمسية أحادية البلورات أفضل من نظيراتها متعددة البلورات؛ وبالتالي، سوف تحتاج إلى عدد أقل من الألواح الأحادية للوصول إلى خرج طاقة مكافئ - وهو أمر مفيد بشكل خاص إذا كانت مساحة السقف مرتفعة. علاوة على ذلك، ونظرًا لكفاءتها المتزايدة، فإن الألواح الشمسية الأحادية لها تأثيرات أكبر على فواتير الطاقة، مما يساعد على تقصير فترات الاسترداد وتسريع عائد الاستثمار.