Quelles sont les différentes générations de cellules photovoltaïques?

Cellules solaires de première génération

1. Cellules de silicium monocristallin

   La plus ancienne technologie de cellules solaires et toujours la plus populaire et la plus efficace sont les cellules solaires fabriquées à partir de minces tranches de silicium. Celles-ci sont appelées cellules solaires monocristallines car les cellules sont découpées à partir de gros monocristaux qui ont été soigneusement cultivés dans des conditions soigneusement contrôlées. En règle générale, les cellules ont quelques pouces de diamètre et un certain nombre de cellules sont disposées dans une grille pour créer un panneau.

   Par rapport aux autres types de cellules, elles ont une efficacité plus élevée (jusqu'à 24,2%), ce qui signifie que vous obtiendrez plus d'électricité à partir d'une zone de panneau donnée. Ceci est utile si vous ne disposez que d'une zone limitée pour le montage de vos panneaux, ou si vous souhaitez garder l'installation petite pour des raisons esthétiques. Cependant, la croissance de gros cristaux de silicium pur est un processus difficile et très énergivore, de sorte que les coûts de production de ce type de panneau sont historiquement les plus élevés de tous les types de panneaux solaires.

   Les méthodes de production se sont cependant améliorées et les prix du silicium brut ainsi que celui de la fabrication de panneaux à partir de cellules solaires monocristallines ont beaucoup baissé au fil des ans, en partie à cause de la concurrence, car d'autres types de panneaux ont été produits.

2. Cellules de silicium polycristallines

   Il est moins coûteux de produire des plaquettes de silicium dans des moules à partir de plusieurs cristaux de silicium plutôt qu'à partir d'un seul cristal car les conditions de croissance n'ont pas besoin d'être aussi étroitement contrôlées. Sous cette forme, un certain nombre de cristaux de silicium imbriqués croissent ensemble. Les panneaux basés sur ces cellules sont moins chers par unité de surface que les panneaux monocristallins - mais ils sont également légèrement moins efficaces (jusqu'à 19,3%).

3. Cellules de silicium amorphe

   Vous n'y avez probablement jamais pensé auparavant, mais la plupart des cellules solaires utilisées dans les calculatrices et de nombreux petits appareils électroniques sont fabriqués à partir de cellules en silicium amorphe. Au lieu de faire croître des cristaux de silicium comme cela se fait lors de la fabrication des deux types de cellules solaires précédents, le silicium est déposé en une couche très mince sur un substrat de support - tel que du métal, du verre ou même du plastique. Parfois, plusieurs couches de silicium, dopées de manières légèrement différentes pour répondre à différentes longueurs d'onde de lumière, sont superposées pour améliorer l'efficacité. Les méthodes de production sont complexes, mais moins gourmandes en énergie que les panneaux cristallins, et les prix ont baissé car les panneaux sont produits en masse en utilisant ce procédé.

   Un avantage de l'utilisation de couches très minces de silicium est que les panneaux peuvent être rendus flexibles. L'inconvénient des panneaux amorphes est qu'ils sont beaucoup moins efficaces par unité de surface (jusqu'à 10%) et ne conviennent généralement pas aux installations de toiture dont vous aurez généralement besoin de presque doubler la surface du panneau pour la même puissance de sortie. Cela dit, pour une puissance donnée, ils fonctionnent mieux à des niveaux de lumière faibles que les panneaux cristallins - ce qui vaut la peine d'avoir un mauvais jour d'hiver, et sont moins susceptibles de perdre leur efficacité à mesure que la température grimpe.Cependant, leur flexibilité en fait un excellent choix pour la fabrication de panneaux photovoltaïques intégrés au bâtiment (par exemple, les bardeaux de toiture), pour une utilisation sur des surfaces courbes, ou même attachés à une feuille de support flexible afin qu'ils puissent même être enroulés et utilisés lors du camping / sac à dos, ou ranger quand ils ne sont pas nécessaires!

4. Cellules hybrides de silicium

   Une tendance récente dans l'industrie est l'émergence de cellules hybrides en silicium. Mais cela n’a pas freiné ou stoppé les recherches scientifiques au sein de plusieurs sociétés qui aspirent à fabriquer des cellules solaires avec une meilleure efficacité, une durée de vie plus longue et à des coûts réduits.

Cellules solaires de deuxième génération

Les cellules solaires de deuxième génération sont généralement appelées cellules solaires à couches minces car, comparées aux cellules à base de silicium cristallin, elles sont constituées de couches de matériaux semi-conducteurs de seulement quelques micromètres d'épaisseur. La combinaison de l'utilisation de moins de matériaux et de processus de fabrication à moindre coût permet aux fabricants de panneaux solaires fabriqués à partir de ce type de technologie de produire et de vendre des panneaux à un coût beaucoup plus faible. Mais cherchant toujours à améliorer la rentabilité et l'efficacité de panneaux solaires, les leaders dans le domaine des énergies renouvelables ont pu concevoir des cellules solaires de 3ème génération. Les panneaux solaires bifacial sont considérés comme étant des panneaux avec des cellules 3ème génération. Si vous souhaitez bénéficier d'un panneau solaire 3ème génération, visitez en ligne Alma Solar shop et commandez panneau solaire biverre/bifacial.

Cellules solaires de troisième génération

Actuellement, il y a beaucoup de recherches solaires en cours dans ce que l'on appelle dans l'industrie des cellules solaires de troisième génération. Cette nouvelle génération de cellules solaires est fabriquée à partir de divers nouveaux matériaux en plus du silicium, notamment des nanotubes, des fils de silicium, des encres solaires utilisant les technologies de presse d'impression conventionnelles, des colorants organiques et des plastiques conducteurs. L'objectif est bien sûr d'améliorer les cellules solaires déjà disponibles dans le commerce - en rendant l'énergie solaire plus efficace sur une bande plus large d'énergie solaire (par exemple, y compris l'infrarouge), moins coûteuse afin qu'elle puisse être utilisée par de plus en plus de personnes, et pour développer des usages plus nombreux et différents.

Actuellement, la plupart des travaux sur les cellules solaires de troisième génération sont effectués en laboratoire et sont développés par des nouvelles sociétés et, pour la plupart, ne sont pas disponibles dans le marché.