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Energie Solaire Photovoltaïque

 L'énergie Photovoltaïque

Technologies de cellules solaires


Le matériau le plus répandu dans les photopiles ou cellules solaires est le silicium, semi-conducteur de type IV. Il est dit tétravalent, cela signifie qu'un atome de silicium peut se lier avec quatre autres atomes de même nature.
On utilise également l'arséniure de gallium et des couches minces comme de CdTe (tellurure de cadmium) et le CIS (cuivre-indium-disélénium) et encore le CIGS.


Les types de cellules solaires :

Les cellules monocristallines
Ce sont les premières photopiles élaborées à partir d'un bloc de silicium cristallisé en un seul cristal. Elles se présentent sous forme de plaquettes rondes, carrées ou pseudo-carrées.
Leur rendement est de 12 à 16%. Néanmoins, elles présentent deux inconvénients :
• Leur prix élevé
• Une durée d'amortissement de l'investissement en énergie élevée


Les cellules polycristallines
Elles sont élaborées à partir d'un bloc de silicium cristallisé en plusieurs cristaux dont les orientations sont différentes. Leur rendement est de l'ordre de 11 à 13% (cf. tableau1) mais elles engendrent un coût de production moins élevé que les cellules monocristallines.
La grande différence entre les cellules polycristallines et monocristallines réside dans leur sensibilité à la lumière. En effet, les panneaux solaires monocristallins fonctionneront dans des faibles conditions d'ensoleillement , en l'occurrence par temps nuageux et couvert, alors que, dans ce cas, les panneaux solaires polycristallins ne délivreront pas de courant.
Par ailleurs, les panneaux solaires polycristallins ne supportent pas d'être masqués, même partiellement(à l'ombre par exemple). Les cellules photovoltaïques étant raccordées en série, la moindre obturation stoppera toute production d'énergie. Les panneaux solaires monocristallins n'ont pas ce problème. Masqué par le branchage d'un arbre (c'est souvent le cas pour un camping-car), le panneau solaire monocristallin continuera à produire de l'énergie.


Les cellules amorphes
Ces cellules sont composées d'un support en verre ou en matière synthétique sur lequel est disposé une fine couche de silicium (l'organisation des atomes n'est plus régulière comme dans un cristal). Leur rendement est de l'ordre de 5 à 10%, plus bas que celui des cellules cristallines mais le courant produit est relativement bon marché.Elles sont appliquées dans les petits produits de consommation : montres, calculatrices. Mais peu utilisées dans le cadre des installations solaires.
Cependant, elles ont l'avantage de mieux réagir à la lumière diffuse et à la lumière fluorescente et sont donc plus performantes à une température élevée.

 

Tableau comparatif

Technologie

Silicium amorphe

Polycristallin

Monocristallin

Hybride*

Rendement dans les
conditions standard**

Bon 7 - 8%

Très bon 11 - 13%

Très bon 14 - 16%

Excellent 17 - 19%

Surface de panneau pour 1 kWc***

16m2

8m2

7m2

6,5 - 7m2

Electricité générée en un an
(modules orientés sud, inclinés à 30°)

900 kWh

750 kWh/kWc

750 kWh/kWc

9O0 kWh/kWc

 
Energie produite en un an par m2

55 - 60 kWh/m2

90 - 95 kWh/m2

90 - 95 kWh/m2

125 - 135 kWh/m2

Emission de CO2 économisée par kWc et par an

390 kg/kWc

325 kg/kWc

325 kg/kWc

390 kg/kWc

Emission de CO2 économisée par m2 et par an

25 kg/m2

40 kg/m2

45 kg/m2

55 - 60 kg/m2

* Les PV hybride combinent les avantages des deux technologies: silicium monocristallin et film de silicium amorphe

** Conditions standard de test: 25 °C, intensité lumineuse de 1000W/m2

*** kWc = kilowatt 'crête'. Puissance caractéristique des panneaux solaires photovoltaïques (dans les conditions standard).

 

Les Principes d'utilisations

Raccordé au réseauNon raccordé réseau

 

 

 

 

 

 

Energie Solaire Thermique
Energie Eolienne
Energie Hydroéléctrique
Les LEDs
Devis Installations

 

 

 

 

 

 

Les aides