Les différents types de panneaux solaires photovoltaïques (PV)

Par   24 décembre 2009

Il existe plusieurs types de panneaux solaires photovoltaïques générateurs d’électricité.

Les différences se situent dans les rendements, link dans le prix, dans la mise en œuvre, ainsi que dans l’aspect extérieur.

Parfois aussi, mais sur une faible part du marché, les différences sont situées sur la matière semi conductrice utilisée pour capter la lumière et la transformer en courant électrique.

Mais principalement les capteurs sont en silicium.

 

Les panneaux au SILICIUM

Les trois types de panneaux les plus utilisés sont des panneaux au SILICIUM

Le SILICIUM est issu d’un traitement appliqué à du sable siliceux, ressource généreusement disponible.

Les panneaux au silicium MONOCRISTALLIN :

Après traitement, les cristaux de silicium très pur sont composés en boudins de section ronde de couleur uniforme puis coupés en tranches de 0.2 à 0.3mm d’épaisseur. 

Ces tranches de silicium, coupées dans un seul cristal de silicium sont les cellules photovoltaïques MONOCRISTALLINES. 

Ces tranches rondes seront recoupées quasiment en carré afin de pouvoir les positionner sur les panneaux en optimisant l’utilisation de la surface et en évitant les trop grands espaces vides entre les capteurs.

Les capteurs monocristallins donnent leur plein rendement lors des ensoleillements maximums si la température n’est pas très élevée.

Les panneaux monocristallins sont reconnaissables par leur couleur uniforme bleu nocturne.

Le rendement des panneaux monocristallins est le plus élevé parmi les ceux au Silicium et se situe entre 14 et 18%

De même son prix est proportionnellement élevé

 

Les panneaux au silicium POLYCRISTALLIN

Le même traitement du silicium brut appliqué à du silicium moins pur permet d’obtenir des lingots de section carrée à l’aspect visuel non uniforme laissant voir les cristaux naturels.

Les tranches de 0.3mm coupées dans ces lingots donnent des cellules photovoltaïques POLYCRISTALLINES.

Ces cellules sont collées et raccordées en série sur les panneaux et forment les modules photovoltaïques polycristallins.

Comme les ‘mono’, les polycristallins donnent leur plein rendement lors des ensoleillements maximums si la température n’est pas très élevée.

Le rendement des panneaux polycristallins est plus faible et se situe entre 12 et 16%.

Son prix est plus abordable

 

 

Les panneaux au silicium amorphes 

Cette technologie est celle utilisée dans les calculatrices ou les montres.

Les cellules de ces panneaux ne sont pas structurées, ne se présentent pas sous forme de cristaux.

La couche de semi conducteur en silicium est très mince d’où l’appellation courante de « panneaux à couche mince » 0.5 à 2 micromètres d’épaisseur obtenu par dépôt de silicium vaporisé, on utilise donc beaucoup moins de matière première ce qui diminue nettement le coût.

Cette technique permet aussi de créer des capteurs sur un support souple plastique ou sur un revêtement de couverture directement.

Les capteurs amorphes ont la particularité de mieux exploiter les luminosités faibles, ils ont un meilleur rendement sous les nuages que les autres techniques au silicium mais en plein ensoleillement ils ont un rendement bien inférieur aux autres.

Les panneaux à couche mince ou amorphes ont un coût beaucoup plus faible que les autres panneaux au silicium.

Le rendement des amorphes est lui aussi très diminué et se situe aux alentours de 6 à 9%

 

Les autres :

Moins utilisées parce que pas encore au point ou trop chères ou pas adaptées à un usage terrestre, il existe d’autres matières de captation des photons, parmi elles peut-être la matière de demain ?

 

Cellules cristallines d’arséniure de Gallium : leur rendement est de 25% c’est beaucoup mais leur conception et fabrication n’autorise qu’un usage dans l’aérospatiale.

Cellules de Diséliniure de cuivre-indium rendement de 10-12% représente 1% du marché actuel

Cellules de Tellurure de Cadmium rendement 9 à 10% n’est encore que très peu produit

 

D’autres technologies encore sont au stade de la recherche comme l’Arséniure de Gallium et l’Antimoniure de Gallium ou encore les cellules solaires organiques.

 

Toutes ces technologies et les recherches qui sont menées laissent présager de fortes évolutions dans les offres ainsi que dans les rendements pour les prochaines années.

Pour l’instant les bilans économiques sont négatifs car de fortes incitations fiscales sont encore nécessaires pour provoquer les investissements privés mais avec la raréfaction des ressources énergétiques fossiles, les prix devraient s’équilibrer puis s’inverser.

 

Vivement le « tout solaire »

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