Les meilleures technologies de panneaux solaires
Découvrez les nombreuses technologies de panneaux solaires sur le marché ou en développement. Pour chaque technologie, de nombreux guides détaillés rédigés par nos ingénieurs vous permettent d’en savoir plus. C’est parti !
Sommaire
Les 3 types de cellules solaires
Qu’est-ce qu’une cellule solaire ?
La cellule solaire est en quelque sorte le moteur du panneau solaire.
Elle est visible sur la face avant d’un panneau solaire et est protégée derrière une couche de verre.
Un seul panneau solaire est composé de dizaines de cellules solaires.
Chacune d’elle est composée principalement de matériaux semi-conducteurs comme le silicium cristallin.
C’est précisément le matériau semi-conducteur qui réagit à la lumière et produit un courant électrique grâce à l’effet photovoltaïque.
Une cellule photovoltaïque classique mesure quelques mm d’envergure pour 150 μm d’épaisseur (soit à peine plus que l’épaisseur d’un cheveu !).
Aujourd’hui, 3 matériaux semi-conducteurs sont utilisés dans la fabrication des cellules photovoltaïques.
Les cellules photovoltaïques au silicium cristallin
Une cellule photovoltaïque au silicium cristallin est un type de cellule solaire qui utilise du silicium sous forme cristalline pour convertir la lumière du soleil en électricité.
Le silicium cristallin est reconnu pour son efficacité et sa durabilité.
C’est pourquoi c’est le matériau le plus couramment utilisé dans la fabrication des cellules photovoltaïques.
Et ça tombe plutôt bien : le silicium est le deuxième élément le plus répandu dans la croûte terrestre après l’oxygène.
Il existe deux principales variantes :
- le silicium monocristallin, offrant une efficacité supérieure grâce à sa structure cristalline uniforme.
- Et le silicium polycristallin, qui est plus économique mais moins performant.
Les cellules solaires au perovskite
Vous avez peut-être déjà entendu parlé de cette technologie qui fait couler beaucoup d’encre depuis plusieurs années.
La perovskite, un matériau cristallin facile à produire, se distingue par sa capacité à absorber une large gamme de longueurs d’onde de la lumière, ce qui lui confère un rendement énergétique potentiellement supérieur à celui des panneaux solaires traditionnels en silicium.
De plus, la flexibilité de la perovskite permet de créer des panneaux plus légers, plus fins et même semi-transparents, ouvrant ainsi la voie à des applications innovantes comme l’intégration dans des fenêtres ou des surfaces courbées.
Cependant, cette technologie de cellules solaires en perovskite est encore en phase de développement.
Les chercheurs s’efforcent d’améliorer la stabilité et la durabilité de ces panneaux, afin qu’ils puissent bientôt être déployés à grande échelle.
Si les défis liés à la longévité et à la commercialisation sont relevés, les panneaux solaires en perovskite pourraient bien devenir une réalité.
Nous sommes en train de rédiger un article complet sur cette technologie prometteuse.
Les autres technologies de cellules photovoltaïques
Il existe deux autres technologies de cellules solaires :
- Les cellules à base de couches minces
- Les cellules organiques
Pour l’heure, ces technologies sont encore en développement et n’offrent pas d’alternative crédible aux cellules au silicium cristallin.
C’est pourquoi nous ne développerons pas à ce stade ces technologies.
La technologie des panneaux solaires photovoltaïques
Un panneau solaire photovoltaïque au silicium cristallin est un dispositif composé de plusieurs cellules solaires fabriquées à partir de silicium cristallin, un matériau réputé pour son efficacité dans la conversion de la lumière du soleil en électricité.
Ces panneaux sont largement utilisés pour produire de l’énergie propre et renouvelable, que ce soit pour des applications résidentielles, commerciales ou industrielles.
Il existe deux types principaux de panneaux au silicium cristallin :
- les panneaux monocristallins, qui offrent une efficacité et puissance élevée grâce à leur structure cristalline homogène
- les panneaux polycristallins, qui sont plus abordables mais légèrement moins performants.
Les panneaux solaires photovoltaïques au silicium monocristallins (plus simplement appelés panneaux monocristallins) sont aujourd’hui les panneaux solaires les plus répandus sur le marché, et de très loin !
Pour aller plus loin :
La technologie des panneaux solaires thermiques
Un panneau solaire thermique est un dispositif qui capte l’énergie du soleil pour la convertir en chaleur, et non en électricité comme les panneaux photovoltaïques.
La chaleur produite par un panneau thermique est principalement utilisée pour chauffer de l’eau ou de l’air dans les bâtiments.
Il fonctionne en absorbant la lumière solaire à travers un capteur, souvent une plaque métallique noire, qui transforme cette énergie en chaleur.
Cette chaleur est ensuite transférée à un fluide caloporteur, généralement de l’eau ou un mélange d’eau et d’antigel, qui circule à travers le panneau.
Ce fluide chauffé est ensuite utilisé pour alimenter un système de chauffage domestique, pour la production d’eau chaude sanitaire.
La technologie des panneaux solaires hybrides
Un panneau solaire hybride est une technologie innovante qui combine deux systèmes en un seul dispositif :
- un panneau photovoltaïque pour la production d’électricité ;
- et un capteur thermique pour la production de chaleur.
Ce type de panneau solaire capte l’énergie solaire et l’utilise simultanément pour générer de l’électricité et chauffer de l’eau ou un fluide caloporteur, maximisant ainsi l’efficacité énergétique.
Les panneaux solaires hybrides sont particulièrement intéressants pour les installations où l’espace est limité, car ils permettent d’optimiser la production d’énergie sur une surface réduite.
En intégrant à la fois des solutions photovoltaïques et thermiques, ces panneaux offrent une solution polyvalente et efficace pour les besoins en énergie renouvelable, contribuant ainsi à la réduction de l’empreinte carbone.
Ainsi, Dualsun est le premier fabricant à industrialiser un panneau solaire hybride en 2010, appelé Dualsun SPRING !
La technologie des panneaux solaires aérovoltaïques
Dernière technologie disponible sur le marché, mais très peu répandue : la technologie aérovoltaïque.
Un panneau solaire aérovoltaïque est une technologie hybride qui combine les fonctionnalités des panneaux photovoltaïques et des systèmes de chauffage par ventilation.
Autrement dit, en plus de convertir la lumière du soleil en électricité, comme le font les panneaux photovoltaïques traditionnels, un panneau aérovoltaïque capture également la chaleur générée par la surface du panneau pour chauffer l’air.
Cet air chaud est ensuite distribué à l’intérieur du bâtiment, améliorant ainsi le confort thermique tout en réduisant la consommation d’énergie pour le chauffage.
Les panneaux aérovoltaïques offrent plusieurs avantages, comme une meilleure efficacité énergétique globale et une utilisation optimisée de l’énergie solaire.
Cependant, ils sont généralement plus coûteux que les panneaux solaires classiques et nécessitent une installation plus complexe. Ils sont particulièrement adaptés aux régions où le besoin de chauffage est important, permettant ainsi de maximiser les économies d’énergie tout en réduisant l’empreinte carbone du bâtiment.
FAQ
Questions fréquentes
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Quels sont les 3 types de cellules photovoltaïques ?
Il existe 3 grands types de cellules photovoltaïques : les cellules composées de silicium cristallin, les cellules à couches minces et les cellules organiques. Les plus performantes et les plus répandues sur le marché sont les cellules au silicium monocristallin.
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Quelle est la meilleure technologie de panneaux solaires ?
Aujourd’hui, les meilleurs panneaux solaires commercialisés à grande échelle sont les panneaux solaires monocristallins. Éprouvée, cette technologie est la plus performante, la plus durable.
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Quelle est la nouvelle technologie des panneaux solaires en 2024 ?
Les panneaux solaires au pérovskite pourraient atteindre un rendement record de 30% d’ici 2030 ! Vous n’êtes pas prêts de les voir sur votre toit : ils sont encore testés en laboratoire afin de permettre une possible industrialisation à grande échelle.
