Les fabricants solaires testent constamment de nouvelles technologies pour rendre leurs panneaux solaires plus efficaces.

Panneaux solaires monocristallins vs polycristallins vs à couches minces

Le premier ensemble de termes décrit comment les cellules solaires sont constitués de matières premières.

Les cellules solaires traditionnelles sont fabriquées à partir de silicium, un matériau conducteur. Le fabricant façonne des tranches de silicium brut en cellules de silicium de taille uniforme.

Les cellules solaires peuvent être monocristallines (coupées à partir d’une seule source de silicium) ou polycristallines (à partir de plusieurs sources). Regardons les différences entre les deux options.

Panneaux solaires monocristallins

Les panneaux solaires monocristallins contiennent des cellules découpées dans un seul lingot de silicium cristallin. La composition de ces cellules est plus pure car chaque cellule est constituée d’une seule pièce de silicium.

En conséquence, les panneaux mono sont légèrement plus efficaces que les panneaux poly. Ils fonctionnent également mieux dans les environnements à haute température et à faible luminosité, ce qui signifie qu’ils produiront plus près de leur puissance nominale dans des conditions moins qu’idéales.

Cependant, ils coûtent plus cher à produire et ce coût plus élevé est répercuté sur l’acheteur. Les panneaux mono sont un peu plus chers que les panneaux poly de même puissance.

Le processus de fabrication des panneaux mono est également plus coûteux que l’alternative. Les panneaux mono sont découpés dans des tranches de silicium carrées et les coins sont rasés pour donner la forme de cellule distincte illustrée dans l’image ci-dessous.

Enfin, les panneaux mono ont un uniforme look noir car les cellules sont constituées d’une seule pièce de silicium. Personnellement, je pense que ceux-ci sont meilleurs que les panneaux poly, mais évidemment, c’est juste une question de préférence.

Panneaux solaires polycristallins

Les cellules solaires polycristallines sont mélangées à partir de plusieurs morceaux de silicium. De plus petits morceaux de silicium sont moulés et traités pour créer la cellule solaire. Ce processus est moins coûteux car pratiquement aucune matière première n’est jetée pendant la fabrication.

La composition mélangée des cellules donne aux panneaux poly leur couleur bleue emblématique. Si vous les regardez de près, vous verrez que la texture et la couleur sont inégales en raison de la façon dont les cellules sont fabriquées.

Les panneaux solaires poly sont légèrement moins efficaces que les panneaux mono en raison des imperfections de la surface des cellules solaires. Bien sûr, ils sont moins chers à fabriquer, ce qui signifie qu’ils coûtent moins cher pour l’utilisateur final.

Panneaux solaires à couches minces

La majorité des panneaux solaires déployés aujourd’hui sont fabriqués à partir de l’un ou l’autre monocristallin ou cellules solaires polycristallines.

Il existe un troisième type de technologie solaire, appelé panneaux à couche mince, qui sont généralement déployés pour des projets de services publics à grande échelle et certaines applications spécialisées. Les panneaux à couche mince sont créés en déposant une fine couche de matériau conducteur sur une plaque de support en verre ou en plastique.

Les panneaux à couche mince ne sont généralement pas utilisés dans les installations résidentielles car ils sont beaucoup moins efficaces que panneaux mono ou poly.Avec un espace de toit limité, les clients résidentiels optent pour des panneaux de silicium cristallin plus traditionnels pour maximiser la production à partir de l’espace dont ils disposent.

Cependant, la technologie des couches minces est moins coûteuse à fabriquer et devient une option plus rentable à plus grande échelle. Pour les projets commerciaux et industriels sans aucune restriction d’espace, la moindre efficacité de la technologie des couches minces n’a pas vraiment d’importance. Les panneaux à couche mince finissent souvent par être l’option la plus rentable dans ces situations.

De plus, si vous avez déjà vu des panneaux solaires flexibles sur un camping-car ou un bateau, la technologie à couche mince est ce qui rend cela possible .

Parce qu’ils sont (comme leur nom l’indique) beaucoup plus minces qu’une plaquette de silicium traditionnelle, le film mince peut être déposé sur du plastique pour créer des panneaux solaires flexibles. Ces panneaux sont particulièrement utiles pour les VR et l’utilisation mobile lorsque vous n’avez peut-être pas de surface plane pour monter le panneau.

Cellules solaires de type N ou de type P

La section précédente couvre le processus par lequel la matière première est transformée en plaquettes de silicium.

Cette section concerne le processus par lequel ces plaquettes sont traitées pour les transformer en une cellule solaire fonctionnelle qui peut générer un courant électrique.

Que sont les cellules solaires de type P?

Les cellules de type P sont généralement construites avec une tranche de silicium dopée au bore. Puisque le bore a un électron de moins que le silicium, il produit une cellule chargée positivement.

Les cellules de type P sont affectées par la dégradation induite par la lumière, qui provoque une baisse initiale de la sortie due à l’exposition à la lumière. Cela a toujours été la méthode de traitement la plus courante pour les cellules solaires.

Que sont les cellules solaires de type N?

Les cellules de type N sont dopées au phosphore, qui a un électron de plus que silicium, rendant la cellule chargée négativement.

Les cellules de type N sont immunisées contre défauts de bore-oxygène, et par conséquent, ils ne sont pas affectés par la dégradation induite par la lumière (LID). Comme vous vous en doutez, ceux-ci sont positionnés comme une option premium car ils se dégradent moins au cours de la vie du panneau.

Voici quelques exemples de panneaux de type N:

La plupart des les panneaux que nous vendons utilisent des cellules de type P, qui peuvent se dégrader un peu plus rapidement, mais fonctionnent toujours bien pendant plus de 30 ans.

Lorsque vous considérez le coût inférieur des cellules de type P, il est généralement avantageux d’opter pour un module moins cher qui se dégrade un peu plus, par opposition à un panneau nettement plus cher avec une dégradation légèrement inférieure. Mais cette évaluation peut changer à mesure que la technologie de type N progresse et que les coûts diminuent avec le temps.

Autres différences dans la technologie des cellules solaires

Cellules PERC

PERC signifie Passivated Technologie émetteur et cellule arrière. Les cellules PERC se distinguent par une couche supplémentaire de matériau à l’arrière du panneau solaire, appelée couche de passivation.

Considérez la couche de passivation comme un miroir. Il réfléchit la lumière qui passe à travers le panneau, lui donnant une seconde chance d’être absorbé par la cellule solaire. Plus de rayonnement solaire est absorbé par la cellule, ce qui se traduit par un panneau plus efficace.

La technologie des cellules PERC gagne du terrain car l’inclusion de la couche de passivation n’ajoute pas d’énormes délais ou dépenses de fabrication. L’augmentation de l’efficacité justifie plus que l’étape supplémentaire du processus de fabrication.

Aleo Solar a un bon article qui donne plus de contexte sur l’histoire de la technologie PERC ainsi que des informations plus techniques sur son fonctionnement.

Cellules demi-coupées

Les cellules demi-coupées sont exactement ce à quoi elles ressemblent: des cellules solaires coupées en deux.

La plus petite taille des cellules demi-coupées leur donne certains avantages inhérents, principalement (vous l’avez deviné) une efficacité améliorée par rapport aux cellules traditionnelles.

Les cellules solaires transportent le courant électrique à travers des rubans qui relient les cellules voisines dans un panneau. Une partie de ce courant est perdue en raison de la résistance pendant le transport.

Parce que les cellules à moitié coupées font la moitié de la taille d’une cellule traditionnelle, elles génèrent la moitié du courant électrique. Un courant plus faible entre les cellules signifie moins de résistance, ce qui rend finalement la cellule plus efficace.

De plus, les cellules à moitié coupées peuvent être plus tolérantes à l’ombre. Lorsque l’ombre tombe sur une cellule solaire, cela réduit non seulement la production de cette cellule, mais également toutes les autres cellules connectées en série.

Un panneau solaire traditionnel peut avoir 60 cellules solaires, câblées en série. Si l’ombre tombe sur une série de cellules, vous pouvez perdre un tiers de la production de ce panneau.

En revanche, un panneau composé de cellules à moitié coupées aurait 120 cellules à moitié coupées, câblées en série / parallèle avec deux chaînes de 60 cellules. L’ombre qui tombe sur une chaîne n’affecterait pas la sortie de l’autre, ce qui minimise la perte de production causée par les problèmes d’ombrage.

Panneaux solaires bifaciaux

Les panneaux solaires bifaciaux sont des panneaux traités avec un matériau conducteur des deux côtés. Ils sont conçus pour tirer parti de la lumière du soleil réfléchie qui frappe l’arrière du panneau.

En théorie, cela semble être une excellente idée car vous doublez la surface conductrice du panneau. Mais dans la pratique, les panneaux bifaciaux nécessitent une configuration de montage beaucoup plus coûteuse pour obtenir de réels avantages de la technologie.

Le système doit être monté en position élevée afin qu’il y ait un espace sous le tableau. Il nécessite également le bon matériau réfléchissant sous votre tableau, comme des roches blanches sous un support au sol ou un toit blanc.

Les panneaux bifaciaux sont beaucoup plus chers à installer, et à ce stade, les gains d’efficacité mineurs ne sont pas ‘pas assez pour récupérer les coûts d’installation supplémentaires. Les panneaux bifaciaux ne sont pas tout à fait prêts pour les feux de la rampe, bien que cela puisse changer à mesure que la technologie évolue.

Quels panneaux dois-je choisir pour mon projet?

Vous ressentez peut-être des informations surcharge en ce moment. C’est bien de comprendre les nuances du processus de fabrication, mais en fin de compte, il y a une question dans l’esprit de tout le monde: « lequel devrais-je acheter? »

Notre conseil est toujours le suivant: regardez le coût par watt et c’est parti à partir de là.

Pour faire une comparaison équitable entre les produits, divisez le coût du panneau par sa puissance nominale. Le résultat vous indique la puissance que vous générerez pour chaque dollar dépensé. Par exemple:

• Panneau solaire Astronergy 365W: 257 $ / 365W = 70 cents / watt
• Panneau solaire Mission Solar 385W: 319 $ / 385W = 82 cents / watt

Opter pour Mission Solar signifierait moins de panneaux dans votre baie, mais le système global coûtera plus cher en raison du coût par watt plus élevé des panneaux (ces deux panneaux sont des panneaux solaires mono. Dans ce cas, la différence de prix est due au fait que Les panneaux solaires Mission sont fabriqués en Amérique et Astronergy est importé d’outre-mer.)

Une fois que vous avez évalué les prix sur un pied d’égalité, considérez si d’autres facteurs (comme la technologie cellulaire ou c pays d’origine) jouent un rôle dans votre décision.

Pour plus d’informations, consultez notre guide d’achat de panneaux solaires gratuit.