Quels sont les différents types de panneaux solaires ?
Les panneaux photovoltaïques sont composés de cellules photovoltaïques de silicium monocristallin, polycristallin ou amorphe. La différence entre ces 3 types se trouve dans le procédé de fabrication.
Les cellules monocristallines
Ce sont les premières photopiles élaborées à partir d’un bloc de silicium cristallisé en un seul cristal. Les cellules de silicium monocristallin sont obtenues à partir de silicium très pur, qui est refondu dans un creuset avec une petite proportion de bore. Une fois le matériau à l’état liquide on introduit une tige avec « une graine de cristal » de silicium, qui s’agrège avec de nouveaux atomes du liquide, qui s’ordonne en suivant la structure du cristal. Ainsi on obtient un monocristal dopé, qui est ensuite coupé en feuillets d’approximativement 3 dixièmes de millimètre de grosseur.
Ceux-ci sont ensuite introduits dans des fours spéciaux, dans lesquels on diffuse des atomes de phosphore qui se déposent sur une face et atteignent une certaine profondeur dans la surface. Postérieurement, et avant d’effectuer la sérigraphie pour les interconnexions superficielles, ils sont couverts avec un traitement antireflets de dioxyde de titane ou zirconium. Elles se présentent sous forme de plaquettes rondes, carrées ou pseudo-carrées. Leur rendement est situé entre 12 et 16%. Leur prix est généralement plus élevé que celui des cellules polycristallines ou amorphes.
Les cellules polycristallines
Dans les cellules polycristallines, au lieu de partir d’un monocristal, on laisse le silicium fondu se solidifier lentement sur un moule, et par conséquent on obtient un solide formé par beaucoup petits de cristaux de silicium, qui peuvent ensuite être coupés en feuillets polycristallins fins. Elles sont élaborées à partir d’un bloc de silicium cristallisé en plusieurs cristaux dont les orientations sont différentes.
Leur rendement est de l’ordre de 11 à 13% (voir tableau) mais elles engendrent un coût de production moins élevé que les cellules monocristallines. La grande différence entre les cellules polycristallines et les cellules monocristallines réside dans leur sensibilité à la lumière. En effet, les panneaux solaires monocristallins fonctionneront même dans des faibles conditions d’ensoleillement, en l’occurrence par temps nuageux et couvert, alors que, dans ce cas, les panneaux solaires polycristallins ne délivreront pas de courant.
Les cellules amorphes
Ces cellules sont composées d’un support en verre ou en matière synthétique sur lequel est disposé une fine couche de silicium (l’organisation des atomes n’est plus régulière comme dans un cristal). Leur rendement est de l’ordre de 5 à 10% plus bas que celui des cellules cristallines mais le courant produit est relativement bon marché.
Elles sont appliquées dans les petits produits de consommation : montres, calculatrices, mais peu utilisées dans le cadre des installations solaires. Cependant, elles ont l’avantage de mieux réagir à la lumière diffuse et à la lumière fluorescente et sont donc plus performantes à une température élevée.