Vous envisagez d’investir dans des panneaux solaires ? Il est utile de connaître les différents types de panneaux solaires avant d’investir. Savoir quelles caractéristiques sont importantes et quel est le type de panneaux solaires le plus utilisé fait une énorme différence. Nous vous aiderons à comprendre les différents types de panneaux solaires pour les maisons – mono, polycristallin et à couche mince. Nous avons répertorié les avantages et les inconvénients de chaque type et expliqué leurs performances dans des scénarios typiques.

Panneaux modernes de fabrication commerciale :

1. Panneaux de silicium monocristallin
2. Panneaux de silicium polycristallin
3. Panneaux de silicium à couche mince

Partout dans le monde, on entend parler de la progression de l’énergie solaire. L’augmentation de la demande d’énergie solaire a permis à l’industrie de réaliser de nombreuses avancées technologiques. Mais, la science fondamentale derrière l’énergie solaire n’a pas beaucoup changé. Les panneaux solaires monocristallins ont été introduits pour la première fois dans les années 1940. Depuis lors, la technologie n’a fait que s’améliorer. Des améliorations en termes d’efficacité, de qualité et de polyvalence ont été apportées.

Technologies solaires en conflit

Le monocristallin est à l’origine de la technologie PV, mais il est remis en cause. Les nouvelles technologies – telles que le silicium polycristallin et la technologie solaire à couches minces – vont de pair en termes de prix, d’efficacité et de polyvalence.

Pourquoi le silicium ?

La technologie solaire génère de l’énergie car le silicium produit un courant électrique lorsque la lumière du soleil est absorbée. Ce processus s’appelle l’effet photovoltaïque. Comme les semi-conducteurs, la technologie solaire PV nécessite du silicium purifié pour obtenir le rendement le plus élevé. Mais, le prix de la fabrication solaire dépend du processus de purification du silicium cristallin.

Commençons par décrire les différences de types de panneaux solaires.

Cellules solaires en silicium monocristallin

Parmi les types de panneaux solaires, le monocristallin est le plus ancien. Le nom « monocristallin » fait référence à une plaquette de silicium découpée dans un monocristal de silicium. Ce sont les plus faciles à identifier, car ils ont des cellules uniformément colorées. Ceux-ci sont fabriqués à partir de la forme la plus pure de silicium. Vous obtenez plus de production d’énergie par pied carré à partir de panneaux solaires monocristallins. Mais tout cela a un coût, car ces panneaux sont chers.

Le substrat de plaquette de silicium carré forme des cellules monocristallines. Ceux-ci sont coupés à partir de lingots de colonne cultivés par le procédé Czochralski.

Processus Czochralski

Le silicium de haute pureté est fondu dans un creuset. Dans le silicium fondu, un cristal germe monté sur tige est plongé et lentement tiré vers le haut et tourné. La vitesse de rotation et le taux de tirage contrôlés aident à l’extraction d’un seul gros lingot cylindrique en cristal. Cette méthode est préférable pour produire de grands volumes de monocristaux de silicium.

Faire face aux cristaux de silicium

Les cristaux produits sont généralement ovales et le silicium est découpé en tranches exposant les coins manquants dans une structure en forme de grille. Ainsi, les panneaux sont découpés en motifs distinctifs leur donnant une apparence reconnaissable. Un cadre proportionné se forme – lui donnant un aspect uniforme.

Avantages:

• L’efficacité des cellules solaires monocristallines est de 15 à 20 %
• Nécessite moins d’espace par rapport aux autres.
• Durent plus longtemps – garantie moyenne de 25 ans.
• Fonctionne mieux dans des conditions de faible ensoleillement – idéal pour les zones nuageuses.

Désavantages:

• Le plus cher – pas pour tout le monde.
• Le niveau de performance souffre d’une augmentation de la température – bien que considérée comme une petite perte
• Lors de la fabrication, lorsque le silicium est coupé, il y a beaucoup de déchets.

Panneaux solaires en silicium polycristallin

Les panneaux polycristallins sont les plus populaires dans le monde. Les cellules polycristallines sont découpées dans un lingot de silicium fondu et recristallisé. Au cours du processus de fabrication, le silicium fondu est coulé en lingots de silicium polycristallin. Ceux-ci sont ensuite découpés à la scie en fines tranches et assemblés en cellules. Cette méthode de construction forme une structure cristalline imparfaite.

Les frontières se forment là où la formation de cristaux se brise. Avec cela, les panneaux de silicium polycristallin ont un aspect distinctif et granuleux. Mais à cause des impuretés, il est moins efficace que le monocristallin.

Les progrès récents de la technologie des cellules polycristallines ont amélioré ces panneaux solaires. Ils sont désormais comparables à des panneaux solaires monocristallins. Cela en fait une option plus attrayante pour le monde.

Avantages:

• Une production simple et peu coûteuse de panneaux polycristallins les rend moins coûteux.
• Produit plus de puissance par temps chaud.

Désavantages:

• Les cellules polycristallines sont moins efficaces que les cellules monocristallines – 13-16%
• Ils ont besoin de plus d’espace sur le toit.
• Ces panneaux sont moins efficaces dans des conditions de faible luminosité.
• La chaleur affecte les performances de ces panneaux.

Panneaux solaires en silicium à couche mince

Les cellules de silicium à couches minces (amorphes) sont fabriquées avec des atomes de silicium dans une couche mince. Cette technologie de panneaux solaires a la part de marché la plus faible. Ils sont parfaits pour les projets nécessitant moins d’énergie. Le silicium amorphe absorbe facilement la lumière par rapport au silicium cristallin, et c’est pourquoi les cellules sont plus fines. En 2011, 11% des ventes de panneaux solaires étaient des panneaux à couches minces. La production de ces panneaux devrait croître à un rythme annuel de 24 % ; devrait atteindre plus de 22 GW d’ici 2020 .

Une variété de matériaux sont utilisables pour la construction de panneaux à couches minces.

Les principales options sont :

1. Silicium amorphe (a-Si)
2. Tellurure de cadmium (CdTe)
3. Cuivre Indium Gallium Séléniure (CIS/CIGS)

Comme cette technologie est encore émergente, elle a le potentiel d’être moins coûteuse.

Avantages:

• Le film mince a la meilleure tolérance à l’ombre.
• Il fonctionne mieux sous des températures plus chaudes par rapport aux autres types.

Désavantages:

• Ils ont le rendement de conversion le plus faible.
• Ces panneaux ont besoin de deux fois plus d’espace sur le toit pour obtenir le même rendement que les panneaux cristallins.

Quel type de panneau est le meilleur pour votre maison ?

Pour connaître le meilleur type de panneaux solaires à utiliser, faites évaluer votre situation par un expert . Voici quelques scénarios typiques que nous avons trouvés qui vous aideront à prendre une décision concernant les types de panneaux solaires :

Problèmes d’espace

La majorité d’entre nous n’ont pas l’espace requis pour les panneaux solaires à couche mince. Les panneaux à base cristalline conviennent mieux aux espaces limités. Les panneaux solaires monocristallins et polycristallins offrent les mêmes avantages. Le polycristallin occupe moins d’espace et le monocristallin produit plus d’énergie électrique. Mais ce n’est pas toujours le cas. Nous ne pouvons pas vous dire de choisir lequel sans comprendre votre situation et vos panneaux solaires.

Les monocristallins sont chers mais peu encombrants. Par exemple, si vous prenez un panneau polycristallin et un panneau monocristallin de 220 watts ; les deux produiront la même quantité d’électricité. Mais le panneau de silicium monocristallin prendra beaucoup moins de place.

Problèmes de coût

Si vous voulez payer le moins cher possible pour l’électricité, vous devriez vous tourner vers les panneaux solaires à couche mince. Ceux-ci sont susceptibles d’être un meilleur choix par rapport aux panneaux mono ou polycristallins.

Conclusion

Au fil des années, la technologie solaire a fait ses progrès. Tous les types de panneaux solaires ont leurs avantages. Après notre aperçu des différents types, nous avons conclu ce qui suit :

• Si vous avez l’argent pour un investissement à long terme, choisissez des panneaux solaires monocristallins – ceux-ci dureront des années et vous obtiendrez une efficacité dans l’espace et la production d’électricité.
• Si vous recherchez une option et une efficacité moins chères, optez pour des panneaux solaires polycristallins – ceux-ci ne vous donneront pas l’avantage de l’espace, mais ils sont aussi bons que les monocristallins.  
• Si cela ne vous dérange pas de changer vos panneaux solaires tous les deux ans environ et que vous souhaitez une opportunité moins chère, vous devriez opter pour des panneaux solaires à couche mince – en fonction de vos besoins, vous pouvez choisir parmi différents types après avoir consulté un expert.