Le photovoltaïque tire son nom du processus de conversion de la lumière (photons) en électricité (tension), appelé l’effet photovoltaïque. Ce phénomène a été exploité pour la première fois en 1954 par des scientifiques des Laboratoires Bell qui ont créé une cellule solaire en silicium qui génère un courant électrique lorsqu’elle est exposée au soleil. Les cellules solaires étaient alors utilisées pour alimenter à la fois les satellites et les petits gadgets tels que les calculatrices et les montres. Aujourd’hui, l’électricité produite grâce aux cellules solaires est devenue compétitive en termes de coûts et les systèmes photovoltaïques sont désormais utilisés à grande échelle pour aider à alimenter de grands réseaux électriques. Alpes Energies Nouvelles, l’expert en rénovation énergétique, nous explique dans cet article les différents types et composants des panneaux photovoltaïques.
Les cellules solaires au silicium
La grande majorité des panneaux solaires d’aujourd’hui sont fabriqués à partir de silicium et sont à la fois accessibles et de plus en plus efficaces. Ces cellules sont généralement assemblées en modules plus grands qui peuvent être installés sur les toits des bâtiments résidentiels ou commerciaux ou déployés sur des supports montés au sol pour créer des centrales gigantesques de plusieurs centaines de mètres carrés.
Les cellules solaires à couches minces
Une autre technologie photovoltaïque couramment utilisée est connue sous le nom de cellules solaires à couche mince, car elles sont fabriquées à partir de couches très minces de matériau semi-conducteur, comme le tellurure de cadmium ou le diséléniure de cuivre indium. L’épaisseur de ces couches cellulaires est de quelques micromètres, soit plusieurs millionièmes de mètre.
Les cellules solaires à couche mince sont flexibles et très légères, ce qui les rend facilement transportables comme sur des sacs à dos, des équipements pour camping ou pour être intégrées dans les fenêtres pour produire de l’électricité à partir du soleil. Certains types de cellules solaires à couches minces sont produits à partir de techniques de fabrication qui nécessitent moins d’énergie et sont plus faciles à mettre en place par rapport aux techniques utilisées pour la fabrication des cellules solaires en silicium.
Les cellules solaires III-V
Le troisième type de technologie photovoltaïque tire son nom des éléments qui les composent. Les cellules solaires III-V sont principalement fabriquées à partir d’éléments du groupe III (le gallium et l’indium) et du groupe V (l’arsenic et l’antimoine). Ces cellules solaires sont généralement beaucoup plus chères à fabriquer que les autres technologies. Mais ils convertissent la lumière du soleil en électricité avec un rendement beaucoup plus élevé. Pour cette raison, ces cellules solaires sont souvent utilisées dans l’industrie spatiale, dans les drones téléguidés et dans d’autres applications qui nécessitent un rapport de puissance / poids très élevé.
La nouvelle génération des cellules solaires
Les travaux de recherche dans le domaine du photovoltaïque ne cessent de se développer. De nos jours, on commence à introduire sur le marché de l’énergie renouvelable des cellules solaires fabriquées à partir de matériaux organiques et de matériaux hybrides organiques-inorganiques (également appelés pérovskites). Selon Alpes Energies Nouvelles, ces technologies de nouvelle génération seront largement répandues car beaucoup moins chères et facile à fabriquer.
