Technologies : Un panneau est un ensemble de cellules. Les couches minces ont une épaisseur faible, de l’ordre du micro et en deçà. Le matériau le plus répandu est le silicium qui est un semi-conducteur. Un semi-conducteur est un isolant mais qui peut devenir conducteur très facilement en excitant les électrons de valence. Par exemple, si on éclaire une plaque photovoltaïque, la plaque devient conductrice et on crée un courant électrique. Les technologies les plus répandues dans le marché sont :
- Les couches minces de silicium (monocristallin ou multicristallin et amorphe), Le silicium solaire est soit cristallin soit amorphe. Si l’on parle de matériau « cristallin » c’est parce que le silicium qui les constitue est ordonné. Les cellules au silicium cristallin sont plus répandues. Elles se présentent sous forme de plaquettes rondes, carrées ou pseudo-carrées. La cellule au silicium monocristallin couramment disponible sur le marché atteint les rendements les plus élevés. Ses procédés de fabrication assez onéreux font de la cellule monocristalline la plus chère du marché. Une technologie répandue du marché est celle de la cellule multicristalline car très bien maîtrisée sur le plan industriel et offrant un bon rapport qualité/prix. Le silicium amorphe est désordonné. L’organisation des atomes n’est pas régulière comme dans un cristal.
- Les couches minces de tellurure de cadmium (CdTe), Coût faible, fonctionne avec un éclairement faible, coefficient thermique bas mais rendement limité (8%)
- Les couches minces de diséléniure de cuivre-indium (CIS), mais nécessite une surface plus importante pour atteindre les mêmes rendements que les cellules épaisses.
Les deux dernières technologies ne sont pas très développées à cause de la toxicité.
4.Cellules de 1ère génération
Le saviez-vous ? La durée de vie annoncée de ces technologies est d’environ 25 ans. Cependant, au-delà, la cellule fournit toujours de l’électricité mais est moins performantes (en delà de 80% de sa puissance initiale pour les meilleures technologies). Le rendement maximal de ces cellules est de 31% – limite de Shockley-Queisser
4.1 Cellules de 1ère génération
4.1.1 Avantages et inconvénients du Silicium Monocristallin
a- Avantages :
- durée de vie plus longue
- meilleur rendement par faible taux d’ensoleillement (adapté aux régions et pays aux températures basses)
b-Inconvénients :
- fabrication plus onéreuse
- fabrication énergivore et génératrice de CO2
- rendement plus faible par température élevée
4.1.2 Avantages et inconvénients du Silicium Polycristallin
a- Avantages :
- production plus régulière par an
- rendement plus élevé par forte température (adaptés aux régions et pays chauds)
- plus économique et moins cher
- empreinte écologique plus faible
- moins sensible aux variations de température
b-Inconvénients :
- plus encombrant
- durée de vie légèrement inférieure
NB: Ce sont ces deux types de cellule qui sont les plus utilisées pour la production d’électricité photovoltaïque et représentent 90% des parts du marché.
