Panneau solaire photovoltaïque
Un article de Encyclo-ecolo.com.
Version du 22 mai 2009 à 16:03
Une famille qui s’équipe d’une micro-centrale photovoltaïque d’une puissance de 1 à 5 kW devra utiliser de 8 à 40m2 de panneaux – en fonction de sa consommation bien entendu. Cela doit l’aider à diminuer sa facture d’électricité de quasiment intégralement. Comment ? Grâce aux panneaux solaires photovoltaïques et à leurs cellules photovoltaïques.
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Les 3 types de panneaux solaires photovoltaïques
Il existe 3 types de panneaux solaires : leur différence tient dans la nature des cellules qui les composent.
Ces cellules solaires sont toutes fabriquées à partir de silicium. Le silicium est semi-conducteur et est très utilisé dans l’industrie électronique. Les plaquettes de silicium absorbent les photons émis par le rayonnement du soleil et les transforment en énergie électrique. Leur rendement est de 14 à 18%.
Les 3 types de cellules photovoltaïques elles ont des caractéristiques et des modes de production bien distincts.
Les cellules photovoltaïques monocristallines
- Les cellules photovoltaïques monocristallines sont les cellules (photopiles) de la première génération
- Les cellules monocristallines sont très pures car issues d'un bloc de silicium fondu.
- Les cellules monocristallines plus difficiles à produire, donc plus chères à la vente.
- Fragiles, les cellules photovoltaïques monocristallines sont placées entre deux plaques de verre afin de former un module qui est relativement lourd.
- Les cellules monocristallines sont le plus souvent octogonales et de couleur uniforme bleu ou gris foncés
- Les cellules photovoltaïques monocristallines sont celles qui ont le meilleur rendement (entre 13 et 17%)
Les cellules photovoltaïques polycristallines
- Les cellules polycristallines sont fabriquées à partir d'un bloc de silicium cristallisé en forme de cristaux multiples. Vues de près, distingue les orientations différentes des cristaux (tonalités différentes) des cellules photovoltaïques polycristallines.
- Fragiles, les cellules photovoltaïques polycristallines (comme les monocristallines) sont placées entre deux plaques de verre afin de former un module qui est relativement lourd.
- Les cellules photovoltaïques polycristallines ont un rendement de 11 à 15%, mais leur coût de production est moins élevé que les cellules monocristallines.
- Les cellules photovoltaïques polycristallines ont souvent un aspect rectangulaire et d'apparence bleu profond oo bleu nuit.
- Les cellules photovoltaïques polycristallines sont les cellules les plus répandues, du fait de leur rendement très comparable voire identique à celui des cellules photovoltaïques monocristallines.
- Les cellules photovoltaïques polycristallines offrentl le meilleur rapport qualité/prix.
La production moyenne avec un système polycristallin d’une puissance de 1 kWc sur environ 9 m2 est de 1100 à 1300 kWh dans le Sud Est, la Corse, les Pyrénées Orientales.
De 950 à 1100 kWh dans le sud est, le pays basque, le Bordelais maritime. de 800-950 kWh dans une grande zone couvrant le centre, le Lyonnais, les Pays de la Loire, la Bretagne, la Normandie De 700 à 800 kWh dans le Nord, le Nord Est, l’Alsace, la Belgique.
Les cellules photovoltaïques amorphes
- Les cellules photovoltaïques amorphes sont produites à partir d'un "gaz de silicium", qui est projeté sur du verre, du plastique souple ou du métal, par un procédé de vaporisation sous vide. Cette technique permet d'utiliser des couches très minces de silicium qui sont appliquées sur du métal, du verre, du plastique souple.
- Les cellules photovoltaïques amorphes sont bien moins chères à produire que les autres mais leur rendement n'est que 7% à 9% (certains disent 8% maximum).
- Les cellules photovoltaïques amorphes sont utilisées pour lespanneaux souples ou pliables. Les cellules photovoltaïques amorphes peuvent servir dans une membrane étanche pour couvrir des toits ou des véhicules par exemple.
Panneaux solaires photovoltaïques ; un marché sous tension
Les cellules photovoltaïques monocristallines et polycristallines représentent 90% du marché en 2008. Le matériau de base de leur production est le silicium qui est très abondant sur terre mais pour fabriquer des cellules photovoltaïques, il faut un silicium d'une très grande pureté dont le coût est de plus en plus important dans le coût total d'une cellule photovoltaïque.
La pénurie de silicium de qualité qui est apparue en 2006 (disparu en 2008/09) montre la fragilité du marché. Elle a entraîné une tension sur le marché mondial de l'approvisionnement en silicium et donc une augmentation du prix des cellules photovoltaïques .
Il existe d'autres technologies de production de cellules photovoltaïques à couches minces :
- le CIS (cuivre-indium-sélenium) ou CdTe (tellure de cadmium). Ces techniques permettent de capter les différentes fréquences du spectre lumineux, ce qui donne à ces cellules photovoltaïques un meilleur rendement (jusqu'à 12%).
Effet photovoltaïque- Le saviez vous ?
L'effet photovoltaïque consiste en l’apparition d'une différence de potentiel entre 2 couches d'une plaquette de semi-conducteur dont les conductibilités sont opposées, ou entre un semi-conducteur et un métal sous l'effet d'un flux. Le fait qu’un électron agit sur certains matériaux, en mettant en mouvement un électron, a été découvert en 1939 par le physicien Becquerel.
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