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Panneaux photovoltaïques énergie solaire

Quels sont les types de panneaux photovoltaïques?

Il existe plusieurs types de panneaux solaires photovoltaïques sur le marché à usage domestique. Les types les plus courants sont:

Quels sont les types de panneaux photovoltaïques?
  • Panneaux photovoltaïques monocristallins.
  • Panneaux solaires polycristallins.
  • Panneaux solaires à couches minces.

Environ 90% de la technologie photovoltaïque est basée sur l'utilisation d'une certaine variation de silicium. Dans le cas des panneaux solaires destinés à un usage domestique, ce pourcentage est encore plus élevé.

La principale différence entre les différents types de plaques photovoltaïques est la pureté du silicium utilisé. Plus le silicium est pur, mieux ses molécules sont alignées et mieux il convertit l' énergie solaire en électricité.

De cette façon, une relation directe s'établit entre la pureté du silicium et l'efficacité des panneaux solaires. Inversement, l'augmentation de la pureté du silicium implique des processus plus coûteux.

Le silicium cristallin est la base des cellules monocristallines et polycristallines.

Panneaux solaires à cellules de silicium monocristallin

Panneau solaire photovoltaïque monocristallinDans les panneaux solaires monocristallins, les cellules solaires en silicium monocristallin (mono-Si) sont assez faciles à reconnaître en raison de leur coloration et de leur aspect uniforme, ce qui indique une grande pureté du silicium.

Dans ce type de panneaux photovoltaïques, les cellules monocristallines sont constituées de blocs de silicium ou de lingots, de forme cylindrique.

Par la suite, dans le but de réduire les coûts de fabrication des cellules photovoltaïques monocristallines et d'optimiser leurs performances, les quatre côtés des blocs cylindriques sont découpés pour fabriquer des feuilles de silicium. Cette coupe est ce qui leur donne ce look caractéristique.

L'un des moyens les plus simples de distinguer clairement un panneau solaire monocristallin d'un panneau polycristallin est que dans les cellules polycristallines, les cellules n'ont pas de coins arrondis et sont parfaitement rectangulaires.

La différence fondamentale entre une cellule solaire monocristalline et une cellule solaire polycristalline est la composition du cristal de silicium. Les cellules monocristallines sont constituées d'un seul type de cristal de silicium, c'est-à-dire que lorsque le cristal a été fabriqué, la croissance du cristal de silicium lui-même était contrôlée de sorte qu'il ne se formait que dans une seule direction, réalisant un alignement assez parfait de tous les composants du verre.

En revanche, dans les cellules polycristallines, la croissance du cristal de silicium n'est pas contrôlée, ce qui fait que le cristal croît dans toutes les directions créant un ensemble de différents cristaux liés entre eux.

Panneaux photovoltaïques polycristallins au silicium

Panneau solaire photovoltaïque polycristallinLes panneaux photovoltaïques polycristallins, contrairement aux panneaux monocristallins, n'utilisent pas la méthode Czochralski dans leur fabrication. Dans ce type de panneau solaire, le silicium brut est fondu et versé dans un moule carré. Il est ensuite refroidi et découpé en feuilles parfaitement carrées.

Les premiers panneaux solaires en silicium polycristallin sont apparus sur le marché en 1981.

Les panneaux solaires à base de cellules polycristallines ont une longue histoire dans l'industrie, depuis leur fabrication a commencé dès les années 1980.

Son plus grand avantage sur les cellules monocristallines provient d'un processus de production à moindre coût, ce qui abaisse le prix final de ces systèmes.

Les cellules photovoltaïques des panneaux solaires polycristallins sont plus abordables. En revanche, ils présentent certains inconvénients: la plus faible tolérance à la chaleur de ces cellules signifie qu'elles ont une efficacité inférieure à l'alternative monocristalline.

Plus précisément, on estime que les panneaux qui incluent ces cellules ont un rapport d'efficacité d'un maximum de 16%, principalement en raison de la plus faible quantité de silicium qu'elles incorporent.

L'effet négatif que les températures élevées provoquent sur ces cellules, ce qui les rend encore moins attractifs que les cellules monocristallines pour les utilisateurs résidant dans des zones chaudes, ainsi que leur moindre efficacité par rapport à l'espace, apparaissent également comme des inconvénients de ces systèmes.

Panneaux solaires photovoltaïques à couche mince

Panneau solaire photovoltaïque à couche minceLa base de ces panneaux est de déposer plusieurs couches de matériau photovoltaïque sur une base. Selon le matériau utilisé, on peut trouver des panneaux en couches minces de silicium amorphe (a-Si), de télulide de cadmium (CdTe), de cuivre, d'indium, de gallium et de sélénium (GIS / CIGS) ou des cellules photovoltaïques organiques (OPC).

Selon le type, un module en couche mince a une efficacité de 7-13%. Parce qu'ils ont un grand potentiel d'utilisation domestique, ils sont de plus en plus demandés.

Panneaux solaires hybrides

Une autre variante du panneau solaire photovoltaïque est le panneau solaire hybride.

Ce type de panneau permet d'obtenir de l'énergie électrique et de l'énergie solaire thermique pour l'eau chaude sanitaire et le chauffage dans le même panneau solaire.

Dans le panneau solaire hybride, la technologie photovoltaïque et l'énergie solaire thermique sont intégrées: l'énergie solaire photovoltaïque absorbe le rayonnement solaire, tandis que la partie qui n'est pas capable d'accumuler, la chaleur thermique, est récupérée via un échangeur de chaleur. la chaleur.

L'utilisation de l' échangeur de chaleur permet d'augmenter la production d'électricité et de disperser l'énergie du panneau photovoltaïque lui-même.

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Date de publication : 6 novembre 2017
Dernier examen : 28 mars 2020