L’évolution de la technologie photovoltaïque à Mâcon

La technologie photovoltaïque a permis la production des panneaux solaires. Saviez-vous qu’on doit sa découverte à la famille Becquerel ? La technologie apparue vers la fin du XIX siècle a connu de grandes évolutions. Les chercheurs ont en effet continué les recherches afin  de l’améliorer au fil du temps. Cet article vous révèle l’évolution de la technologie photovoltaïque à Mâcon.

La technologie photovoltaïque, c’est quoi ? 

La technologie photovoltaïque désigne la méthode utilisée pour produire de l’électricité avec l’énergie du soleil. Elle est basée sur un phénomène physique. Ce dernier est connu sous le nom d’effet photovoltaïque. Ce dernier se traduit par la conversion des rayonnements solaires en électricité. Sa production est possible suite à l’exposition de certains matériaux semi-conducteurs à la lumière du soleil. 

Notons que dans les rayonnements solaires se trouve un composant important nommé photon. Les matériaux semi-conducteurs comportent en revanche des électrons. Les photons dans la lumière vont frapper et arracher les électrons dans les cellules solaires. Ce phénomène permet l’émission de courant électrique. 

La première technologie photovoltaïque

Le physicien américain Charles Fritts a exploité la découverte d’Alexandre-Edmond Becquerel concernant l’effet photovoltaïque en 1883. Ses travaux de recherche lui ont permis de créer la première cellule solaire. Cette dernière porte aussi le nom de capteur solaire. Elle constitue le principal composant du panneau solaire. 

Fritts a recouvert une galette de sélénium avec de très fines couches d’or. Il a donc utilisé le sélénium comme matériau semi-conducteur. Malheureusement, le physicien américain était obligé d’abandonner son projet en cours de route. Les matériaux, qu’il utilisait, étaient très onéreux. Pourtant, les cellules solaires obtenues présentaient un rendement très limité à 11%. 

De nombreux chercheurs ont repris les travaux de recherche. Des cellules photovoltaïques offrant un rendement plus intéressant sont alors apparues. Les chercheurs ont décidé de ne plus utiliser le sélénium. Ils se sont tournés vers le silicium. Ce matériau semi-conducteur provient du quartz, une ressource naturelle inépuisable. Il se démarque aussi par sa robustesse et ses performances. 

Les principales technologies photovoltaïques

La plupart des panneaux photovoltaïques sur le marché sont composés de cellules solaires au silicium. Les fabricants utilisent trois technologies différentes.

La technologie solaire « monocristallin »

Cette technologie photovoltaïque est la plus répandue. Elle requiert l’utilisation de cellules de silicium cristallin provenant d’un seul bloc de cristal de silice. Les panneaux solaires comportant ces matériaux conducteurs arborent un ton sombre.  

Notons que l’utilisation de la technologie « monocristallin » est très onéreuse. Toutefois,  elle est efficace. Cette technologie photovoltaïque permet en effet de produire des panneaux solaires à « haut rendement ». Celui ci peut aller jusqu’à 24%. 

La technologie solaire « polycristallin ou multicristallin »

Cette technologie consiste à utiliser des chutes de cristaux de silice mélangés lors de la production d’une cellule solaire. Son utilisation est moins coûteuse. Les panneaux photovoltaïques polycristallins sont moins efficaces que les modules monocristallins. En effet, leur rendement est limité. Il dépasse rarement les 15%, et ce, même s’ils sont placés dans des zones très ensoleillées. Notons que les panneaux à base de cette technologie arborent un ton bleu pailleté. 

La technologie solaire au « silicium amorphe » 

Cette technologie est rarement utilisée. Elle consiste à créer des cellules solaires avec du silicium doté d’une structure atomique désordonnée ou non-cristallisée. Ce sont généralement des chutes de silicium monocristallin. La production de ces cellules photovoltaïques est moins onéreuse. Son rendement reste également très faible. Il varie entre 7 et 8%. 

Les autres technologies photovoltaïques

Les couches minces

Le marché propose actuellement des panneaux photovoltaïques à base de cellules solaires à couches minces. Ces dernières sont toujours à base de silicium. Le matériau semi-conducteur possède donc une faible épaisseur, ce qui rend les panneaux plus souples. Les couches minces peuvent être à base de : 

• tellure de cadmium (CdTe),
• alliage de cuivre,
• indium et sélénium (CIS). 

La technologie présente un avantage réel : un coût de production relativement faible. Toutefois, les panneaux produits présentent un rendement peu élevé, oscillant entre 11 et 19%. 

Les autres technologies en cours de développement

Les professionnels de la filière photovoltaïque continuent les recherches afin d’identifier des technologies plus innovantes et plus efficaces. Actuellement, des modules à base de cellules «hybrides » ou cellules de pérovskites commencent à faire leur apparition. Ces dernières ne comportent pas de silicium. 

En effet, ces cellules sont nées d’un mélange de minéral comme le titanate de calcium et de métal comme le plomb ou l’halogénure d’étain. La technologie hybride permet d’obtenir un rendement optimal pouvant aller jusqu’à 28%. Notons qu’elle est en cours de développement. 

Il ne faut pas oublier la filière organique qui s’annonce aussi très prometteuse. Cette technologie photovoltaïque garantit un coût de production fiable. Il reste à savoir quant à son rendement. 

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