Les panneaux solaires photovoltaïques que l’on trouve sur le marché sont majoritairement composés de silicium cristallin. Toutefois, de nouvelles technologies, dites de deuxième ou troisième génération, mettant en œuvre des « couches minces » sont en plein développement et présentent de nombreux avantages, comme la flexibilité du panneau. Le créateur du panneau solaire flexible, Alan Heeger, a reçu le prix Nobel de chimie en 2000 pour cette invention.
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Matériaux des panneaux solaires souples
Il existe différents matériaux pouvant être utilisés dans l’élaboration de panneaux solaires souples en couches minces.
- Le silicium amorphe : produit à partir de gaz silane et d’hydrogène, il absorbe l’énergie lumineuse du soleil avec une couche comprise entre 0,2 et 0,3 micron seulement ; d’où l’appellation « couche mince » de la technologie qui l’emploie.
- Le CIGS : ce matériau photovoltaïque est composé d’un alliage de cuivre, d’indium, de gallium et de sélénium. Déposé en couche mince polycristalline sur des films souples qui peuvent être en acier inoxydable, il est couplé à une couche de cadmium. Son coût de production est moins élevé que les autres technologies mettant en œuvre du silicium, ce qui en fait une solution économiquement intéressante.
- Le tellurure de cadmium (CdTe) : comme le CIGS, ce composant semi-conducteur peut être disposé en couche mince polycristalline sur des films souples. Son coût de production moins élevé que les technologies mettant en œuvre du silicium cristallin (0,75 €/W contre jusqu’à 3 €/W) en fait là aussi une solution intéressante. En outre, ce matériau permet d’obtenir des rendements plus élevés car il absorbe une grande partie du rayonnement solaire avec une couche de moins de 2 microns d’épaisseur, et ce quelle que soit l’importance de l’ensoleillement.
- Les polymères organiques : ces matériaux peuvent aussi être utilisés pour fabriquer des panneaux solaires flexibles. Il s’agit alors d’exploiter un ou plusieurs polymères fabriqués à partir de composés chimiques organiques de type carbone, oxygène, hydrogène ou azote. La cellule photovoltaïque alors obtenue est composée d’une ou de plusieurs couches de ce matériau organique semi-conducteur, contenues entre deux électrodes. L’une des deux est transparente afin de laisser passer les rayons du soleil.
Panneau solaire souple : quels avantages ?
Les panneaux solaires souples réalisés avec ces matériaux présentent de nombreux avantages par rapport aux panneaux solaires classiques :
À puissance égale, leur élaboration nécessite une quantité de matière moindre qu’un panneau rigide.
Ces panneaux sont plus performants lorsque le soleil est voilé et donc quand le rayonnement solaire n’est pas direct.
Ils sont également plus légers et plus aisés à installer. Cette flexibilité les rend particulièrement bien adaptés aux applications de caravaning, camping-car et nautisme.
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