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7 Différents types de panneaux solaires

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Saviez-vous que les besoins énergétiques du monde pendant un an peuvent être couverts par l’énergie solaire pendant une minute seulement ? En fait, en 24 heures, le Soleil est capable de produire plus d’énergie que la population entière n’en consommerait en 27 ans.

Ainsi, notre soleil n’est pas seulement une source d’énergie fiable et durable, mais aussi une source d’énergie très rentable et efficace, si les types de panneaux solaires choisis et l’environnement sont parfaitement adaptés l’un à l’autre. Ces perspectives prometteuses se sont développées dans une industrie qui a déployé beaucoup d’efforts pour développer des techniques efficaces pour produire, utiliser et stocker l’énergie solaire en utilisant différents types de panneaux solaires et en convertissant la lumière du soleil en électricité de valeur.

En regardant le graphique ci-dessous, il devient facile de voir l’augmentation rapide de la production d’énergie solaire photovoltaïque qui a eu lieu au cours des deux dernières années au Royaume-Uni. En un an (2014-2015), la production d’énergie solaire photovoltaïque a augmenté de près de 87 %.

 

génération photovoltaique

Statistiques sur l’énergie solaire au Royaume-Uni

Peu de gens connaissent les différentes technologies qui existent sur le marché de l’énergie solaire, comme le solaire thermique et le chauffage solaire de l’eau.

Alors que ces alternatives aux types classiques de panneaux solaires sont principalement utilisées pour le chauffage de l’eau, les paragraphes suivants donnent une introduction plus détaillée aux différents types de panneaux solaires utilisés pour produire de l’électricité verte. Plusieurs décennies de recherche, de travail et de développement ont conduit à la large gamme de différents types de panneaux solaires maintenant disponibles sur le marché des panneaux solaires.

Comment catégoriser les différents types de panneaux solaires

Différents types de panneaux solaires répondent à différents besoins et objectifs.

Étant donné que la lumière du soleil peut être utilisée différemment, que ce soit sur Terre ou dans l’espace, cela indique que l’emplacement lui-même est un facteur important lorsqu’il s’agit de choisir l’un des types de panneaux solaires plutôt qu’un autre.

Distinguer les différents types de panneaux solaires signifie souvent différencier les panneaux solaires à une ou plusieurs jonctions – ou la première, la deuxième ou la troisième génération. Le nombre de couches sur le panneau solaire qui observera la lumière du soleil diffère selon qu’il s’agit d’une jonction simple ou multiple, alors que la classification par génération se concentre sur les matériaux et l’efficacité des différents types de panneaux solaires.

Panneaux solaires de 1ère génération

Ce sont les types traditionnels de panneaux solaires en silicium monocristallin ou en polysilicium et sont le plus souvent utilisés dans un environnement conventionnel.

Panneaux solaires monocristallins (Mono-SI)


Ce type de panneaux solaires (en silicium monocristallin) est le plus pur. Vous pouvez facilement les reconnaître grâce à l’aspect sombre uniforme et aux bords arrondis. La haute pureté du silicium fait que ce type de panneau solaire a l’un des taux d’efficacité les plus élevés, les plus récents atteignant plus de 20%.

Les panneaux monocristallins ont une puissance de sortie élevée, occupent moins d’espace et durent le plus longtemps. Bien sûr, cela signifie aussi qu’ils sont les plus chers du groupe. Un autre avantage à considérer est qu’ils ont tendance à être légèrement moins affectés par les températures élevées que les panneaux polycristallins.

Panneaux solaires polycristallins (Poly-SI)Panneaux solaires polycristallins (p-SI)

Vous pouvez rapidement distinguer ces panneaux parce que ce type de panneaux solaires a des carrés, ses angles ne sont pas coupés, et il a un aspect moucheté bleu. Ils sont fabriqués par fusion du silicium brut, un procédé plus rapide et moins coûteux que celui utilisé pour les panneaux monocristallins.Cela conduit à un prix final plus bas, mais aussi à un rendement plus faible (environ 15%), à un rendement spatial plus faible et à une durée de vie plus courte puisqu’ils sont affectés par les températures chaudes dans une plus grande mesure. Cependant, les différences entre les types de panneaux solaires monocristallins et polycristallins ne sont pas si importantes et le choix dépendra fortement de votre situation spécifique. La première option offre une efficacité spatiale légèrement supérieure à un prix légèrement plus élevé, mais les puissances de sortie sont fondamentalement les mêmes.

Panneaux solaires de 2e génération

Ces cellules sont différents types de cellules solaires à couche mince et sont principalement utilisées pour des centrales photovoltaïques, intégrées dans des bâtiments ou des systèmes d’énergie solaire plus petits.

Cellules solaires à couche mince (TFSC)

Si vous êtes à la recherche d’une option moins coûteuse, vous voudrez peut-être examiner les couches minces. Les panneaux solaires à couche mince sont fabriqués en plaçant un ou plusieurs films de matériau photovoltaïque (silicium, cadmium ou cuivre) sur un substrat. Ces types de panneaux solaires sont les plus faciles à produire et les économies d’échelle les rendent moins chers que les alternatives en raison de la réduction des matériaux nécessaires à leur production.

Ils sont également flexibles – ce qui ouvre de nombreuses possibilités d’applications alternatives – et sont moins affectés par les températures élevées. Le principal problème est qu’ils occupent beaucoup d’espace, ce qui les rend généralement inadaptés aux installations résidentielles. De plus, ils ont les garanties les plus courtes car leur durée de vie est plus courte que les panneaux solaires monocristallins et polycristallins. Cependant, ils peuvent être une bonne option pour choisir parmi les différents types de panneaux solaires où beaucoup d’espace est disponible.

Cellule solaire au silicium amorphe (A-Si)

Avez-vous déjà utilisé une calculatrice de poche à énergie solaire ? Oui ? Alors vous avez certainement déjà vu ces types de panneaux solaires auparavant. La cellule solaire au silicium amorphe fait partie des différents types de panneaux solaires, celui qui est principalement utilisé dans ces calculatrices de poche. Ce type de panneau solaire utilise une technologie à trois couches, ce qui est le meilleur de la variété des couches minces.

Juste pour donner une brève impression de ce que « mince » signifie, dans ce cas, il s’agit d’une épaisseur de 1 micromètre (un millionième de mètre). Avec un taux d’efficacité de seulement 7%, ces cellules sont moins efficaces que les cellules en silicium cristallin – qui ont un taux d’efficacité d’environ 18% – mais l’avantage est le fait que les cellules A-Si sont relativement peu coûteuses.

Panneaux solaires de 3e génération

Les panneaux solaires de 3e génération comprennent une variété de technologies de couches minces, mais la plupart d’entre eux sont encore en phase de recherche ou de développement. Certains d’entre eux produisent de l’électricité en utilisant des matériaux organiques, d’autres utilisent des substances inorganiques (CdTe par exemple).

Cellule solaire biohybride

La cellule solaire Biohybride est l’un des types de panneaux solaires, qui est encore en phase de recherche. Il a été découvert par une équipe d’experts de l’Université de Vanderbilt. L’idée derrière la nouvelle technologie est de tirer profit du système photo 1 et d’imiter ainsi le processus naturel de photosynthèse. Si vous voulez en savoir plus sur le fonctionnement détaillé de la cellule solaire biohybride, lisez le American Journal of Optics and Photonics. Il explique plus en détail le fonctionnement de ces cellules. Beaucoup de matériaux utilisés dans cette cellule sont similaires aux méthodes traditionnelles, mais seulement en combinant les multiples couches du photosystème 1, la conversion de l’énergie chimique en énergie électrique devient beaucoup plus efficace (jusqu’à 1000 fois plus efficace que les panneaux solaires de 1ère génération).

Cellule solaire au tellurure de cadmium (CdTe)

Parmi les différents types de panneaux solaires, cette technique photovoltaïque utilise le tellurure de cadmium, ce qui permet la production de cellules solaires à un coût relativement faible et donc un temps de retour sur investissement plus court (moins d’un an). De toutes les technologies solaires, c’est celle qui nécessite le moins d’eau pour la production. En gardant à l’esprit le court délai de récupération de l’énergie, les cellules solaires CdTe garderont votre empreinte carbone aussi faible que possible. Le seul inconvénient de l’utilisation du tellurure de cadmium est sa caractéristique d’être toxique en cas d’ingestion ou d’inhalation. En Europe en particulier, c’est l’un des plus grands obstacles à surmonter, car de nombreuses personnes sont très préoccupées par l’utilisation de la technologie derrière ce type de panneau solaire.

Cellule PV concentrée (CVP et HCVP)

Les cellules photovoltaïques concentrées produisent de l’énergie électrique tout comme les systèmes photovoltaïques conventionnels. Ces types de panneaux solaires à jonctions multiples ont un taux de rendement allant jusqu’à 41 %, ce qui, parmi tous les systèmes photovoltaïques, est le plus élevé jusqu’à présent.

Cellule solaire concentrée

Le nom de ces cellules CVP est lié à ce qui les rend si efficaces par rapport à d’autres types de panneaux solaires : des surfaces de miroir courbes, des lentilles et parfois même des systèmes de refroidissement sont utilisés pour regrouper les rayons du soleil et ainsi augmenter leur efficacité.

Ainsi, les cellules CVP sont devenues l’un des types de panneaux solaires les plus efficaces, avec un rendement élevé et un taux d’efficacité pouvant atteindre 41 %. Il reste que de tels panneaux solaires CVP ne peuvent être aussi efficaces que s’ils sont orientés vers le soleil sous un angle parfait. Afin d’atteindre des taux d’efficacité aussi élevés, un suiveur solaire à l’intérieur du panneau solaire est responsable de suivre le soleil.

 

 

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