Les panneaux solaires, éléments clés de la production d’énergie renouvelable, se déclinent en plusieurs types, chacun ayant ses spécificités en termes de composition, de fonctionnement, et d’application. Voici un aperçu des principaux types de panneaux solaires et de leur fonctionnement.
Panneaux solaires monocristallins
Les panneaux solaires monocristallins sont fabriqués à partir d’un seul cristal de silicium. Ils sont facilement reconnaissables à leur couleur noire uniforme et à leurs bords arrondis. Ces panneaux offrent le plus haut rendement énergétique parmi tous les types de panneaux solaires, avec des taux variant généralement entre 16% et 20%. Leur efficacité est due à la pureté du silicium utilisé, permettant aux électrons une plus grande liberté de mouvement et donc une meilleure conversion de l’énergie solaire en électricité. Cependant, leur coût de production est plus élevé en raison du processus de fabrication complexe. Ils sont particulièrement adaptés aux zones à faible ensoleillement en raison de leur efficacité supérieure.
Panneaux solaires polycristallins
Les panneaux solaires polycristallins, également connus sous le nom de multicristallins, sont fabriqués à partir de silicium fondu composé de plusieurs cristaux. Ils se distinguent par leur couleur bleue et leur surface moins uniforme par rapport aux monocristallins23915. Leur rendement est légèrement inférieur à celui des panneaux monocristallins, se situant généralement entre 14% et 18%1015. Leur fabrication est moins coûteuse car elle utilise des chutes de silicium, ce qui les rend plus abordables15. Ils sont souvent privilégiés dans des zones très ensoleillées.
Panneaux solaires à couche mince
Les panneaux solaires à couche mince se distinguent par leur flexibilité et leur légèreté. Ils peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux, dont le silicium amorphe, les sels de cadmium, ou les CIGS (cuivre, indium, gallium, sélénium). Leur processus de fabrication est différent et permet une production en grande série à moindre coût. Cependant, leur rendement est généralement plus faible, variant entre 10% et 12% pour les amorphes et pouvant atteindre environ 20% pour les CIGS en laboratoire. Ils sont adaptés à une large gamme d’applications, notamment sur des surfaces non planes ou pour des dispositifs portables.
Fonctionnement général
Le principe de fonctionnement des panneaux solaires repose sur l’effet photovoltaïque. Les cellules photovoltaïques au sein des panneaux captent la lumière du soleil et la convertissent en électricité. Cette conversion se fait grâce aux matériaux semi-conducteurs (comme le silicium) qui composent les cellules. Lorsque la lumière solaire frappe ces matériaux, elle excite les électrons, créant ainsi un flux d’électrons qui génère un courant électrique. Ce courant est ensuite converti de courant continu (CC) en courant alternatif (CA) utilisable par le biais d’un onduleur, permettant ainsi d’alimenter des appareils électriques ou d’être injecté dans le réseau électrique.
En résumé, les panneaux solaires se déclinent en plusieurs types, principalement les monocristallins, polycristallins, et à couche mince, chacun ayant ses avantages et inconvénients en termes de coût, d’efficacité, et d’applications. Leur fonctionnement repose sur la conversion de l’énergie solaire en électricité grâce à l’effet photovoltaïque.
