A napelemek osztályozására szolgáló standard képlet az egység által teljes napsugárzásban előállított energiamennyiségre vonatkozik 77 Fahrenheit fokon. Sok északi szélességi háztulajdonos azonban évente csak néhány nappal érheti el a napenergia-gyűjtés ezen optimális szintjét. Ha olyan helyen él, ahol a napfényt olyan tényezők gyengítik, mint a rossz időjárás és a Föld dőlése, és mégis a napenergia lehető legnagyobb mértékben ki akarja használni, akkor szüksége van napelemekre, amelyek optimalizálva vannak a jobb hatékonyság érdekében alacsonyabb szintű feltételek mellett.
Monokristályos panelek
A három alapvető napelemetípus közül - monokristályos, polikristályos és amorf - a monokristályos a leghatékonyabb a napenergia gyűjtésében, ennélfogva valamivel hatékonyabb az alacsony napfényű régiókban. Ahogy a neve is sugallja, egy acélöntvényből egy nagy szilikonkristályból készülnek. A polikristályos panelek sok apró kristályt használnak a gyűjtőfelület kialakításához, míg az amorf vagy vékony rétegű napelemek a szilárd részecskékből állnak, amelyeket a nagy lemezek felületére alkalmaznak. A monokristályos panelek, bár hatékonyabbak, csak enyhén vannak. A három típus közül a legdrágábbok is.
Hibrid panelek
Egyes gyártók, köztük az iparágvezetõ Sanyo technológiák, monokristályos és amorf vékonyréteget kombináltak egy hibrid panel elõállításához, amelyet a Sanyo Heterojunction-nak és a belső vékonyrétegnek (HIT) nevez. A Sanyo marketing szakirodalmának megfelelően ezek a hibrid panelek "nagy átalakítási hatékonysággal büszkélkedhetnek 15, 3-16, 4 között, kiváló hőmérsékleti jellemzőkkel és jelentős teljesítménygel diffúz és gyenge fényviszonyok között". A Sanyo 190 wattos fotovoltaikus (PV) modulja 17, 4 százalékos hatékonyságot ért el, ami jóval meghaladja az iparági 12 százalékos átlagot.
Nagy teljesítményű panelek
Az ipari szakértők úgy ítélik meg, hogy a 100 watt feletti gyűjtőkapacitással rendelkező napelemek nagy teljesítményűek. A panelek teljesítménye megmutatja, hogy az árammennyiséget a panel teljes napfényben 77 F frekvencián képes előállítani. A tipikus háztartási 12 voltos rendszerrel kompatibilis nagy teljesítményű panelek csökkennek, mivel a teljesítmény a felfelé emelkedik, mivel a legnagyobb teljesítményű paneleket önálló rendszerek helyett hálózati kötési rendszerekhez, amelyek az energiát egy akkumulátor tárolóban tárolják. Azt is szem előtt kell tartania, hogy két alacsonyabb teljesítményű panel hozzájárul ugyanahhoz a gyűjtési kapacitáshoz, és olcsóbb lesz. Napelemek esetén a nagyobb nem jelenti automatikusan a jobb értéket.
Több lehetőség
Az USA Energiaügyi Minisztériumának hatékonysági és megújuló energiaprogramja (EERE), amelyet a napelemek területén történő innovációk fejlesztésére hoztak létre, a napkollektor hatékonyságának optimalizálásán dolgozik. Példa erre a Spectrolab napelemek - ultra nagy hatékonyságú cellák - koncentrációjából álló MicroDish alkalmazásával végzett kísérlet, amelyben az EERE megvizsgálta a nap energiájának megsokszorozására szolgáló tükrök használatát. Ennek az alkalmazásnak az a célja, hogy "jelentősen növelje a PV életképességét költség-verseny szempontból alkalmazható alkalmazásokban".
