L'énergie solaire peut être directement transformée en électricité grâce à des cellules photovoltaïques. Ces cellules sont assemblées de manière spécifique pour former des modules photovoltaïques, conçus pour répondre à des exigences particulières en termes de puissance et de tension de sortie nominales. La taille des panneaux constituant un module photovoltaïque peut varier considérablement en fonction des dimensions de la centrale.
Les procédés avancés de laminage sous vide et de soudage par impulsion garantissent une longue durée de vie aux modules photovoltaïques, qui utilisent entre autres matériaux des cellules photovoltaïques en silicium monocristallin ou polycristallin à haut rendement, du verre trempé à haute transmittance et un cadre en alliage d'aluminium résistant à la corrosion.
Pouvez-vous me citer les différentes variétés de cellules solaires ?
1. Les cellules solaires à jonction homogène, les cellules solaires à jonction hétérogène et les cellules solaires Schottky sont toutes des classifications possibles basées sur la structure.
2. Les cellules solaires fabriquées à partir de divers matériaux peuvent être classées en de nombreux types, notamment les cellules solaires en silicium, en composés organiques, en plastique, nanocristallines sensibilisées, en semi-conducteurs composés inorganiques et en composés organiques.
3. Elles peuvent être classées en cellules solaires conventionnelles et en cellules solaires excitoniques en fonction de la méthode de conversion photoélectrique.
Selon la catégorisation des espèces, il existe quatre types de cellules photovoltaïques : silicium amorphe, silicium polycristallin, séléniure de cuivre-indium, arséniure de gallium et silicium monocristallin.
Cellules solaires fabriquées à partir de silicium monocristallin
Dernière innovation en matière de technologie photovoltaïque, les cellules en silicium monocristallin offrent le meilleur compromis entre taille, rendement et durée de vie. En Chine, le rendement de conversion moyen de ces cellules atteint 16,5 %, avec un rendement maximal en laboratoire dépassant 24,7 %. Les matières premières utilisées pour leur fabrication sont généralement des barres de silicium d'une pureté de 99,9999 % et présentent un haut degré de monocristallinité.
Cellules photovoltaïques en silicium transparent
Un type de cellule solaire est la cellule photovoltaïque en silicium polycristallin. Le remplacement du silicium monocristallin par du silicium polycristallin lors du processus d'étirage a permis de réduire considérablement les coûts de fabrication et, par conséquent, les temps de production. Le faible taux d'utilisation de la surface après la fabrication du module photovoltaïque est dû à la forme circulaire des cellules, constituées de barres de silicium monocristallin, et à la forme cylindrique de ces barres et des cellules elles-mêmes. L'utilisation de cellules photovoltaïques en silicium polycristallin présente donc des avantages par rapport à celle des cellules en silicium monocristallin.
cellules solaires amorphes à base de silice
Un nouveau type de cellule photovoltaïque à couches minces, fabriquée à partir de silicium amorphe, est la cellule photovoltaïque en silicium amorphe. Ce semi-conducteur, dont la structure cristalline est amorphe, permet de produire des cellules solaires d'une épaisseur de seulement 1 micron, comparable à celle des cellules en silicium monocristallin de 300 nm. Comparé au silicium polycristallin et monocristallin, le silicium amorphe présente un procédé de fabrication considérablement plus simple, une consommation de silicium moindre et une consommation d'énergie nettement inférieure.
Cellules photovoltaïques composées de cuivre, d'indium et de séléniure
Le film semi-conducteur est déposé sur du verre ou d'autres substrats bon marché pour créer des cellules solaires au cuivre-indium-sélénium. Les principaux composants utilisés sont des semi-conducteurs composés de cuivre, d'indium et de sélénium. Une épaisseur de film d'environ 1/100e de pouce suffit pour les cellules photovoltaïques en silicium monocristallin grâce à l'excellente capacité d'absorption de la lumière des cellules au cuivre-indium-sélénium.
Cellules solaires à base d'arséniure de gallium
Matériau innovant pour les batteries à couches minces, le silicium amorphe est utilisé dans les cellules photovoltaïques. Ce semi-conducteur, doté d'une structure cristalline amorphe, permet de fabriquer des cellules solaires d'une épaisseur de seulement 1 micron, comparable à celle des cellules en silicium monocristallin de 300 nm. Il en résulte une réduction significative de la consommation d'énergie et une simplification du processus de production par rapport aux alternatives utilisant du silicium polycristallin ou monocristallin.
Cellules photovoltaïques polymères
À l'instar d'un dispositif conducteur unidirectionnel à jonction PN inorganique, une cellule photovoltaïque polymère utilise des polymères redox avec des potentiels redox variables.
Avantages et inconvénients de l'utilisation des cellules photovoltaïques
Les avantages :Il n'y a aucun risque d'épuisement, cette énergie est essentiellement non polluante, elle ne dépend pas de la répartition géographique des ressources, elle peut être produite à proximité de la centrale électrique, elle possède une haute qualité énergétique, ses utilisateurs l'acceptent facilement sur le plan émotionnel, elle fournit de l'énergie pendant une courte période et le système d'alimentation électrique a fait ses preuves en matière de fiabilité.
Aspects négatifs :Outre le coût élevé de la construction et la faible densité de distribution d'énergie du rayonnement, les quatre saisons, le jour/la nuit, le temps nuageux/ensoleillé et d'autres variables climatiques jouent tous un rôle dans l'énergie collectée.
