Panneaux solaires

Une cellule solaire est essentiellement un semi-conducteur photosensible qui, grâce à ses propriétés, est capable de produire de l’énergie électrique lorsqu’il est exposé à la lumière. Lorsque des particules de lumière appelées photons frappent la surface d’une cellule solaire, elles ont une chance d’exciter un électron qui se déplace ensuite à l’intérieur de la structure de la cellule. Le mouvement des électrons, qui sont des particules chargées négativement, provoque une différence de potentiel que nous connaissons sous le nom de tension. L’effet de création d’un potentiel électrique sous exposition à la lumière est appelé effet photovoltaïque et a été découvert par un Français du nom d’Edmond Becquerel en 1839. Les panneaux solaires sont constitués de cellules solaires connectées en série et en parallèle. Il existe deux grandes familles de panneaux photovoltaïques :

1. Les panneaux solaires qui contiennent du silicium
2. Panneaux solaires ne contenant pas de silicium

Photos ci-dessous d’un panneau solaire monocristallin (à gauche) et d’un panneau polycristallin (à droite) –

 

 

Dans la famille des panneaux solaires qui contiennent du silicium, on peut distinguer trois types principaux selon la technologie de fabrication :

Les panneaux solaires polycristallins : ces modules photovoltaïques sont un peu moins chers que les monocristallins mais ont un rendement de surface inférieur (ce qui signifie qu’il faut installer un plus grand nombre de panneaux pour produire la même énergie), généralement inférieur à 16%. Le principal avantage de ces panneaux solaires est qu’ils ont des coefficients de température assez bas qui définissent comment la production solaire diminue lorsque la température augmente. Ce type de panneaux est donc bien adapté aux régions chaudes à fort ensoleillement.
Panneaux solaires monocristallins : ces modules photovoltaïques sont un peu plus chers que les modules polycristallins mais ils ont un rendement de surface plus élevé, qui peut aller au-delà de 20% (nécessitant un nombre de panneaux plus faible pour obtenir la même performance). Ces panneaux solaires ont des coefficients de température plus élevés que les polycristallins, et sont donc préférés dans les régions plus fraîches où l’ensoleillement est plus faible et qui exigent un rendement plus élevé des cellules.
Panneaux solaires amorphes : ces panneaux sont principalement dédiés aux installations de grande surface en raison d’un rendement de surface très faible qui ne dépasse pas 10%. Les prix des panneaux solaires polycristallins et monocristallins ont fortement baissé depuis 2010, ce qui les rend largement accessibles au grand public et, de ce fait, les panneaux solaires amorphes représentent actuellement une infime partie du marché. Le principal avantage de ces panneaux solaires est qu’ils sont plus performants que les panneaux cristallins sous un soleil diffus, pendant les jours nuageux.
Dans la famille des panneaux solaires qui ne contiennent pas de silicium, il existe plusieurs types de modules différents selon le matériau semi-conducteur utilisé à la place du silicium :
Les panneaux solaires au CdTe : qui sont fabriqués à partir de tellurure de cadmium.
Panneaux solaires CIGS : ils sont fabriqués à partir de cuivre, d’indium, de gallium et de sélénium.
Panneaux solaires CIS : fabriqués à partir de cuivre, d’indium et de sélénium.
DSC organique : qui signifie cellule solaire sensibilisée aux colorants.
Ces technologies, ainsi que les panneaux en silicium amorphe, appartiennent à une catégorie de panneaux solaires à couche mince, et sont fabriquées par différentes méthodes de dépôt d’un matériau semi-conducteur sur un substrat (généralement du verre). La technologie des couches minces présente notamment plusieurs avantages :
le substrat peut être flexible, ce qui donne des cellules solaires souples,
ils peuvent être fabriqués à l’aide de matériaux courants, ce qui peut faire baisser les coûts de fabrication.
Les principaux inconvénients sont les suivants :
Faible rendement de surface, généralement inférieur à 12 %, de sorte que la surface nécessaire à l’installation est plus grande que pour les modules cristallins.
Seuls les onduleurs avec transformateurs intégrés sont compatibles avec ces panneaux solaires (onduleurs plus chers avec un rendement plus faible).

Vous trouverez ci-dessous un tableau résumant les avantages et les inconvénients de chaque type de panneau solaire. Ce tableau est donné à titre indicatif car actuellement, la quasi-totalité du marché est passée aux panneaux mono et polycristallins. Il n’y a plus de réelle différence de prix entre les panneaux cristallins et les autres types de panneaux).

 

	Price	Efficiency	Availability	Temperature coefficient	Performance : diffused light
Polycrystalline	ooo	oo	ooo	oo	o
Monocrystalline	oo	ooo	ooo	o	o
Amorphious	ooo	o	o	ooo	oo
Other thin Film	ooo	o	o	ooo	ooo

 

Les onduleurs hybrides IMEON sont des onduleurs sans transformateur et sont donc compatibles avec les panneaux solaires monocristallins et polycristallins.