In figura 10 è mostrato lo schema della produzione annuale di energia fotovoltaica in funzione del tempo nel periodo 1988-2003. La produzione complessiva di celle solari è aumentata da meno di  nel 1980 a circa  nel 2004.

Figura 10. Produzione mondiale di moduli e celle solari per anno. Oggi il maggiore produttore europeo da grandi impianti è la Spagna con quasi , seguono Germania con  e Italia con .

I moduli solari attualmente in commercio in Italia richiedono un cospicuo investimento: per una famiglia tipo ottenere l’autosufficienza elettrica richiede almeno  ogni 20 anni. Il costo dell’elettricità è calcolato ammortizzando il capitale sul tempo di vita dei moduli, considerando l’energia elettrica prodotta nel loro intero arco di vita. Il costo per watt di picco () di un elemento fotovoltaico è determinato dal rapporto fra il costo al metro quadro () e la potenza massima prodotta da un’area unitaria del dispositivo in condizioni standard (), ovvero

, da cui .

In figura 11 il valore  è pari all’inverso della pendenza della linea rossa diviso per : per ogni coppia di punti () che giace sulla stessa retta passante per l’origine si ha medesimo costo per watt di picco. Si può quindi notare come tre differenti tecnologie, con diverse efficienze (9%, 12%, 14%) e costi al metro quadro (336 €, 430 €, 518 €), richiedano analogo investimento. Assumendo un costo d’installazione al metro quadrato pari al costo del pannello, un costo di manutenzione annuo pari all’1% del prezzo così calcolato, un tempo di vita dell’impianto di 25 anni con efficienza mai inferiore all’80% dell’iniziale e un’irradianza solare media annua di , si stima il prezzo effettivo dell’elettricità da solare in Italia in . A titolo di confronto, il principale gestore italiano ha fatto pagare alle famiglie, in media negli ultimi cinque anni,  [29].

Figura 11. Efficienza  in funzione del costo al metro quadro di moduli solari in commercio in Italia [25].

In figura 13 è rappresentato il progresso storico delle migliori efficienze di celle solari fino al 2008. Le efficienze dei moduli commerciali sono spesso meno della metà di quelle riportate. Il grafico include diverse tecnologie, dalle “Dye-Sensitized Solar Cells” oggetto di questa tesi, a celle a film sottili, organiche o al silicio. Negli ultimi decenni il prezzo dei moduli fotovoltaici ha seguito la cosiddetta “curva di apprendimento all’80%” (figura 12), ovvero per ogni raddoppio della produzione complessiva di dispositivi il loro prezzo è diminuito del 20%. Per abbattere i costi dell’elettricità dal Sole di un fattore 10, prendendo per buona la curva d’apprendimento e assumendo ottimisticamente che la produzione globale dei moduli aumenti del 30% all’anno, dovranno passare ancora 15 anni: è quindi importante proseguire l’attuale progresso tecnologico, ma anche incentivare la ricerca di base per cambiare radicalmente l’andamento della curva di apprendimento migliorando notevolmente il rapporto fra costo ed efficienza.

Figura 12. Curva di apprendimento per la produzione di moduli fotovoltaici. Oltre all’attuale, pari all’80%, sono mostrati gli andamenti per 90% e 70%.