Dans cet exposé, l’accent sera mis sur une exploration des technologies de panneaux solaires. Les sujets abordés comprendront le Monocristallin et les Panneaux Polycristallins, un aperçu du Thin-Film ainsi que la technologie innovante Perovskite.
Le Monocristallin
Processus de fabrication du Monocristallin
Le processus de fabrication des panneaux solaires monocristallins est un véritable chef-d’œuvre de la technologie. Il commence avec l’élaboration d’un lingot cristallin de silicium pur, qui est par la suite découpé en fines lamelles dénommées wafers. Ces derniers sont métamorphosés en cellules solaires grâce à une multitude de procédés chimiques et physiques. L’étape ultérieure consiste à assembler ces cellules pour former le panneau final.
Efficacité énergétique du Monocristallin
En matière d’efficacité énergétique, les panneaux solaires monocristallins dominent sans contestation. Ils se caractérisent par leur aptitude à convertir une quantité plus grande de lumière solaire en électricité, comparée aux autres formes de technologies photovoltaïques. Effectivement, ils peuvent atteindre des niveaux d’efficacité s’élevant jusqu’à 22%, ce qui les rend parfaitement adaptés pour les zones où l’espace réservé pour l’installation est restreint. Toutefois, cette performance supérieure a un prix : celui-ci se révèle généralement plus onéreux que celui des autres technologies disponibles sur le marché.
Les Panneaux Polycristallins
Fabrication et différences
Les panneaux solaires polycristallins sont produits à partir de plusieurs cristaux de silicium fondus ensemble. Cette technique diffère significativement du procédé employé pour les panneaux monocristallins, qui utilisent un unique cristal. Les cellules polycristallines arborent une teinte bleutée et semblent fragmentées, une caractéristique due à la multitude de cristaux présents dans leur composition. Leur processus de production est généralement plus économique en raison d’une consommation énergétique plus faible.
Rendement comparatif
En matière d’efficacité, les panneaux polycristallins se révèlent légèrement moins performants que leurs pairs monocristallins. Ils affichent en général un rendement situé entre 14% et 16%. Ce décalage s’explique par le fait que l’énergie électrique éprouve davantage de difficultés à se frayer un chemin à travers ces multiples cristaux qu’à travers une structure cristalline unique. Cependant, cette nuance n’est pas forcément décisive lorsqu’il s’agit d’opter pour l’un ou l’autre type de panneau solaire : des facteurs tels que la surface disponible ou le budget alloué peuvent peser dans la balance.
L’aperçu des Thin-Film
Passons maintenant à la technologie solaire Thin-Film ou couches minces. Elle diffère des précédentes par son absence de cellules de silicium massives et l’utilisation de semi-conducteurs déposés en fines couches sur un support.
Le silicium amorphe (a-Si), le tellurure de cadmium (CdTe) et le CIGS, composé d’indium, gallium et sélénium, sont couramment utilisés. Chacun présente ses propres caractéristiques : les panneaux solaires CdTe coûtent souvent moins cher mais leur efficacité est moindre.
En règle générale, les panneaux Thin-Film surpassent leurs homologues cristallins par leur légèreté et flexibilité. Ils se fondent aisément dans divers styles architecturaux sans compromettre l’esthétique du bâtiment.
La technologie innovante Perovskite
Définition de la Perovskite
La perovskite est une technologie solaire qui a récemment fait surface. Elle tire son nom d’un minéral, la pérovskite, dont elle imite la structure cristalline. Les cellules photovoltaïques à base de perovskite sont conçues en utilisant des couches composites ultra-minces. Cette innovation remarquable possède une capacité unique pour convertir l’énergie solaire en électricité grâce à son large spectre d’absorption.
Applications potentielles
Les panneaux solaires utilisant cette technologie offrent plusieurs avantages significatifs par rapport aux alternatives existantes. Ils sont plus efficaces dans un vaste éventail de conditions lumineuses, y compris lorsqu’il y a peu de lumière et pendant les journées nuageuses. Grâce au processus simple et économique utilisé pour créer le matériau pérovskitique, ils peuvent également être produits à un coût inférieur que leurs homologues traditionnels.
Leur légèreté et leur flexibilité débouchent sur des possibilités intéressantes pour des applications novatrices comme l’intégration dans l’architecture ou le revêtement des surfaces courbes.
Limitations actuelles
Bien que ces avantages soient prometteurs, la technologie perovskite doit encore surmonter certaines limitations qui freinent son adoption généralisée.
Une contrainte majeure concerne sa durabilité : les cellules photovoltaïques en perovskites ont tendance à se dégrader rapidement sous l’influence du soleil ou dans certaines conditions climatiques.
L’utilisation du plomb dans la fabrication des cellules pérovskitiques pose également un problème environnemental et de santé publique. Les chercheurs travaillent activement à trouver des solutions pour remplacer cet élément par des matériaux non toxiques.
Il y a encore beaucoup à découvrir concernant l’échelle industrielle et la production en masse pour cette technologie relativement récente.