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7 Types de Panneaux Solaires Différents Expliqués

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Saviez-vous que les besoins en énergie 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 générer plus d’énergie que l’ensemble de la population n’en consommerait en 27 ans.

Ainsi, l’énergie solaire est non seulement une source d’énergie vraiment fiable et durable, mais aussi très rentable et efficace, si les types de panneaux solaires choisis et l’environnement sont parfaitement adaptés les uns aux autres. Ces perspectives prometteuses se sont développées dans une industrie qui a déployé beaucoup d’efforts pour développer des techniques efficaces pour générer, utiliser et stocker l’énergie du soleil en utilisant différents types de panneaux solaires et en convertissant la lumière du soleil en électricité précieuse.

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%.

Statistiques de l'énergie solaire au Royaume-Uni

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

Alors que ces alternatives aux types classiques de panneaux solaires sont principalement utilisées pour chauffer 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 pour les panneaux solaires.

Pour donner un aperçu plus large, GreenMatch a rassemblé des informations utiles sur les types de panneaux solaires les plus courants et les plus spéciaux.

Solar Cell Type Efficiency-Rate Advantages Disadvantages
Monocrystalline Solar Panels (Mono-SI) ~20% High efficiency rate; optimised for commercial use; high life-time value Expensive
Polycrystalline Solar Panels (p-Si) ~15% Lower price Sensitive to high temperatures; lower lifespan & slightly less space efficiency
Thin-Film: Amorphous Silicon Solar Panels (A-SI) ~7-10% Relatively low costs; easy to produce & flexible shorter warranties & lifespan
Concentrated PV Cell (CVP) ~41% Very high performance & efficiency rate Solar tracker & cooling system needed (to reach high efficiency rate)

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Comment Catégoriser les différents types de panneaux solaires

Différents types de panneaux solaires répondent à différents besoins et objectifs. Pour un aperçu rapide et général, consultez notre guide ultime des panneaux solaires, pour une description détaillée des différents types de panneaux solaires, continuez à lire.

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

Distinguer les différents types de panneaux solaires signifie souvent faire la différence entre les panneaux solaires à jonctions simples et les panneaux solaires à jonctions multiples – ou de première, deuxième ou troisième générations. Les jonctions simples et multi-jonctions diffèrent par le nombre de couches sur le panneau solaire qui observeront la lumière du soleil, tandis 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 les plus couramment utilisés dans les environnements conventionnels.

Panneaux Solaires monocristallins (Mono-SI)

Panneaux Solaires monocristallins (Mono-SI)Ce type de panneaux solaires (en silicium monocristallin) est le plus pur. Vous pouvez facilement les reconnaître à l’aspect sombre uniforme et aux bords arrondis. La grande 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 également 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 par rapport aux panneaux polycristallins.

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

Vous pouvez rapidement distinguer ces panneaux car ce type de panneaux solaires a des carrés, ses angles ne sont pas coupés et il a un aspect bleu moucheté. Ils sont fabriqués par fusion de silicium brut, un processus plus rapide et moins coûteux que celui utilisé pour les panneaux monocristallins.

Cela conduit à un prix final inférieur, mais aussi à une efficacité moindre (environ 15%), à une efficacité d’espace inférieure et à une durée de vie plus courte car ils sont plus affectés par les températures chaudes. Cependant, les différences entre les types de panneaux solaires mono et polycristallins ne sont pas si importantes et le choix dépendra fortement de votre situation spécifique. La première option offre une efficacité d’espace légèrement supérieure à un prix légèrement supérieur, mais les puissances sont fondamentalement les mêmes.

Panneaux solaires de 2ème génération

Ces cellules sont différents types de cellules solaires à couches minces et sont principalement utilisées pour les centrales photovoltaïques, intégrées dans des bâtiments ou des systèmes solaires plus petits.

Cellules solaires à couche mince (TFSC)

Si vous recherchez une option moins coûteuse, vous voudrez peut-être vous intéresser à la couche mince. Les panneaux solaires à couches minces sont fabriqués en plaçant un ou plusieurs films de matériau photovoltaïque (tel que du silicium, du cadmium ou du 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 moins de 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 prennent beaucoup de place, ce qui les rend généralement impropres aux installations résidentielles. De plus, ils offrent les garanties les plus courtes car leur durée de vie est plus courte que les panneaux solaires mono 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 en silicium amorphe (A-Si)

Avez-vous déjà utilisé une calculatrice de poche à énergie solaire? Oui ? Ensuite, vous avez certainement déjà vu ces types de panneaux solaires. La cellule solaire en silicium amorphe fait partie des différents types de panneaux solaires, celui qui est principalement utilisé dans de telles calculatrices de poche. Ce type de panneau solaire utilise une technologie triple couche, qui est la meilleure de la variété de films minces.

Juste pour donner une brève impression de ce que signifie « mince », dans ce cas, nous parlons d’une épaisseur de 1 micromètre (un millionième de mètre). Avec un taux d’efficacité de seulement 7%, ces cellules sont moins efficaces que celles 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 à 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 matières 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 Vanderbilt. L’idée derrière la nouvelle technologie est de tirer parti du photosystème 1 et d’imiter ainsi le processus naturel de la photosynthèse. Si vous souhaitez en savoir plus sur le fonctionnement détaillé de la cellule solaire biohybride, lisez-en plus à ce sujet dans l’American Journal of Optics and Photonics. Il explique plus en détail le fonctionnement de ces cellules. De nombreux matériaux utilisés dans cette cellule sont similaires aux méthodes traditionnelles, mais ce n’est qu’en combinant les multiples couches du photosystème 1 que la conversion de l’énergie chimique en énergie électrique devient beaucoup plus efficace (jusqu’à 1000 fois plus efficace que les types de panneaux solaires de 1ère génération).

Cellule Solaire au tellurure de Cadmium (CdTe)

Parmi la collection de différents types de panneaux solaires, cette technique photovoltaïque utilise du tellurure de Cadmium, ce qui permet la production de cellules solaires à un coût relativement faible et donc un temps de récupération plus court (moins d’un an). De toutes les technologies d’énergie solaire, c’est celle qui nécessite le moins d’eau pour la production. En gardant à l’esprit le temps de récupération d’énergie court, 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, s’il est ingéré ou inhalé. En Europe en particulier, c’est l’un des plus grands obstacles à surmonter, car beaucoup de gens sont très préoccupés par l’utilisation de la technologie derrière ce type de panneau solaire.

Cellules PV concentrées (CVP et HCVP)

Les cellules PV concentrées génèrent de l’énergie électrique tout comme les systèmes photovoltaïques conventionnels. Ces types de panneaux solaires à plusieurs jonctions ont un taux d’efficacité allant jusqu’à 41%, ce qui, parmi tous les systèmes photovoltaïques, est le plus élevé à ce jour.

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 incurvées, des lentilles et parfois même des systèmes de refroidissement sont utilisés pour regrouper les rayons du soleil et ainsi augmenter leur efficacité.

Par ce biais, les cellules CVP sont devenues l’un des panneaux solaires les plus efficaces, avec des performances et un taux d’efficacité élevés allant jusqu’à 41%. Reste le fait que de tels panneaux solaires CVP ne peuvent être aussi efficaces que s’ils font face au soleil dans un angle parfait. Afin d’atteindre des taux d’efficacité aussi élevés, un tracker solaire à l’intérieur du panneau solaire est chargé de suivre le soleil.

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Sources:

Askari Mohammad Bagher, Mirzaei Mahmoud Abadi Vahid, Mirhabibi Mohsen. Types de Cellules solaires et application. Journal américain d’Optique et de photonique. Vol. 3, No 5, 2015, pp. 94-113. doi: 10.11648/ j.ajop.20150305.17

Ministère britannique de l’Énergie&Changement climatique. s.d. Production d’énergie solaire photovoltaïque au Royaume-Uni de 2004 à 2015 (en gigawattheures). Statista. Consulté le 12 juillet 2017. Disponible auprès de https://www.statista.com/statistics/223332/uk-solar-power-generation/.