Si l’installation des technologies photovoltaïques attire divers secteurs, c’est parce que la fabrication des panneaux solaires promet une diminution du coût de l’électricité et un rendement de qualité, notamment grâce au fonctionnement des cellules photovoltaïques qui agissent à l’intérieur de l’installation. Zoom sur les 3 types de cellules photovoltaïques qui existent à ce jour.
Qu’est-ce qu’une cellule photovoltaïque ?
Une cellule photovoltaïque est le constituant principal entrant dans la fabrication d’un panneau solaire. C’est grâce aux cellules photovoltaïques que les panneaux solaires disposent d’une technologie leur permettant de capter la lumière solaire et de la transformer en énergie appelée électricité. Avec une épaisseur d’environ 200 μm (soit 1 millionième de mètre), les cellules photovoltaïques sont disposées sur la totalité de la surface des panneaux solaires afin de permettre sa mise en marche face à la puissance de la lumière solaire : on estime que chaque panneau solaire contient environ 65 cellules photovoltaïques.
Les cellules photovoltaïques, à l’origine du rendement des panneaux solaires, sont composées d’un matériau abondant dans la croûte terrestre : le silicium. Facile à recycler, le silicium est l’un des matériaux qu’on retrouve dans le quartz et le sable, et qui est le plus largement répandu dans la fabrication des panneaux solaires. Comme d’autres atomes, le silicium se compose d’un noyau et d’électrons, qui, au contact avec la lumière solaire (photons) se mettent à s’agiter ; cette agitation qui regroupe un pôle négatif et un pôle positif, se retrouve à l’état d’équilibre et crée le courant électrique.
Les différents types de cellules photovoltaïques
Il existe plusieurs catégories de cellules photovoltaïques qu’on retrouve dans la fabrication des couches de panneaux solaires.
Les cellules en silicium monocristallin
Constitué d’un seul cristal, ce type de cellule possède le rendement le plus élevé des cellules photovoltaïques. De couleur foncée, on retrouve ce type de cellule dans l’utilisation d’engins spatiaux ou de satellites alimentés par l’énergie du soleil. Malgré son rendement important, la production de cellules en silicium monocristallin est plus coûteuse, car plus délicate ; de plus, cette cellule photovoltaïque nécessite un taux d’ensoleillement important pour apporter une accumulation de rendements efficaces et durables, dans le temps. Enfin, elle présente une sensibilité à la chaleur solaire dès lors qu’elle dépasse 60°C.
Les cellules en silicium polycristallin
Dans les tons bleutés, les cellules en silicium polycristallin sont les matériaux les plus utilisés dans la conception de panneaux solaires. Malgré un rendement inférieur au silicium monocristallin, leur fabrication est plus accessible niveau prix et cela ne les empêche pas de produire une électricité solaire de qualité à faible coût. Contrairement aux cellules en silicium monocristallin, celles-ci ne sont pas orientées dans la même direction ce qui n’offre pas un panneau solaire homogène d’un point de vue esthétique.
Les cellules au silicium amorphe
Basés sur la technologie de couche mince, ce type de cellules photovoltaïques aborde davantage la lumière solaire que les deux autres catégories. Sa structure contient différents matériaux réduits en poudre ainsi qu’une fine couche de substrat qui s’avère souvent être du verre, du métal ou du plastique. Dans les tons gris/marron, ces cellules photovoltaïques présentent une durée de vie inférieure aux deux autres types de cellule, à savoir environ 10 ans (contrairement aux deux autres qui peuvent durer une trentaine d’année en l’état).
Leur fabrication présente un coût moins élevé, elles s’adaptent à diverses formes de panneaux solaires et leur fonctionnement se met en marche même en cas de faible luminosité (20 lux minimum). Côté négatif, leur rendement est plus faibles et leur production, plus discrète que pour le silicium monocristallin et polycristallin.
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