Cellules solaires – Principales caractéristiques et fonctionnement

Les installations photovoltaïques sont composées de plusieurs modules solaires individuels, eux-mêmes composés de nombreuses cellules solaires. Les cellules solaires sont donc la plus petite unité d’une installation photovoltaïque. Elles transforment la lumière du soleil en énergie électrique et sont donc déterminantes pour la performance globale d’une installation photovoltaïque. Comment fonctionnent les cellules solaires ? Quels sont leurs degrés d’efficacité ? Et quels sont les différents types de cellules solaires ?

Vous envisagez d’acquérir une installation photovoltaïque ? Dans ce cas, il vaut la peine de jeter un œil en coulisses, et notamment sur les cellules solaires : les connaissances relatives à ces composants électriques permettent en effet de mieux comprendre votre installation photovoltaïque.

Comment fonctionnent les cellules solaires ?

Les cellules solaires transforment la lumière du soleil en énergie électrique. Elles le font parce que les électrons qu’elles contiennent sont stimulés par la lumière du soleil. Ces électrons se trouvent dans un matériau dit semi-conducteur. Il s’agit généralement d’un ou de plusieurs cristaux de silicium. Lorsque les électrons sont stimulés, ils se déplacent et produisent de l’électricité en suivant des processus internes spécifiques.

Quelles différences y a-t-il entre les divers types de cellules solaires ?

Il existe des cellules solaires monocristallines, polycristallines et non cristallines. Elles se distinguent principalement par leur structure et leur rendement. Mais le procédé de fabrication diffère également en fonction de la cellule solaire.

• Cellules solaires monocristallines :

Les cellules solaires monocristallines contiennent un cristal de silicium. Leur fabrication est complexe : le silicium purifié est fondu et des barres de cristal sont ensuite extraites de cette masse. Celles-ci sont découpées en tranches, appelées « wafers », qui sont ensuite traitées à l’aide de solutions chimiques afin d’obtenir l’effet photovoltaïque. Les cellules solaires monocristallines se reconnaissent à leur couleur noire.

• Cellules solaires polycristallines :

Comme leur nom l’indique, les cellules solaires polycristallines sont composées de plusieurs cristaux de silicium. Lors de la fabrication, du silicium purifié est également fondu et durci dans des moules solides. Des cristaux de silicium se forment durant cette phase de solidification. Ils sont visuellement reconnaissables dans le produit final sous la forme d’un motif cristallin bleu dans la cellule.

• Cellules solaires non cristallines :

Dans le cas des cellules solaires non cristallines, également appelées cellules solaires amorphes, un matériau de support tel que le verre est recouvert d’une très fine couche de silicium.

Quelles sont les meilleures cellules solaires ?

Il n’est pas possible de déterminer définitivement quelle est la meilleure cellule solaire. Toutes les cellules solaires ont à la fois des avantages et des inconvénients.

Les cellules solaires monocristallines offrent le meilleur rendement, soit 20 à 30 %. En revanche, elles sont particulièrement complexes à fabriquer et donc plus chères.

Les cellules solaires polycristallines ont certes un rendement légèrement plus faible de 15 à 20 %, mais elles sont moins chères en raison de leur procédé de fabrication simple. Les modules solaires à cellules polycristallines sont ainsi souvent considérés comme les solutions qui offrent le meilleur rapport prix-performance et ils conviennent donc particulièrement bien aux maisons privées.

Les cellules solaires non cristallines ont l’avantage d’être également bon marché en raison de leur procédé de fabrication simple. Elles sont utilisées dans les modules photovoltaïques à couche mince très flexibles. Ces derniers sont toutefois moins adaptés aux maisons privées, car ils ont un faible rendement de 5 à 7 % et sont moins solides que les modules solaires cristallins.

Outre leur structure, leur rendement et leur procédé de fabrication, les modules solaires se distinguent également par leur solidité. Cela est particulièrement important si l’installation photovoltaïque doit être installée dans une région où le risque de grêle est élevé. Veuillez consulter le répertoire de protection contre la grêle pour savoir quels modules sont considérés comme résistants à la grêle.

Important : les cellules solaires ne sont pas achetées séparément. Elles sont le composant le plus important des modules solaires, qui font eux-mêmes partie d’une installation photovoltaïque complète.