Il existe de nombreux types de modules solaires différents – en plus des modules polycristallins bleus et des modules solaires monocristallins plus noirs, différents types de modules solaires amorphes sont également disponibles. Ils ont tous un argument de vente unique et sont utilisés dans des situations différentes.
Le rendement actuel d’un système photovoltaïque dépend des conditions locales et du type de modules solaires. Pour les modules polycristallins moins chers, vous avez besoin d’une plus grande surface que lors de l’utilisation des modules monocristallins efficaces. Les modules à couches minces sont l’alternative la moins chère, mais ces modules solaires nécessitent à leur tour une surface relativement importante. La décision pour un type de module spécifique doit donc être adaptée à l’emplacement respectif.
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Comparaison des modules solaires
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| panneau solaire | polycristallin | monocristallin | film mince (amorphe) |
|---|---|---|---|
| Efficacité | 16-20% | 19-24% | 6-10% |
| Surface par kWc | 6-7m² | 5m² | 17m² |
| comportement en basse lumière | pertes | pertes | Seulement des pertes mineures |
| les particularités | Bon rapport qualité prix, coûts au milieu des trois exemples de modules | Efficacité maximale, prix le plus élevé | Très bon marché, particulièrement léger, seulement de faibles pertes de puissance à haute température, durée de vie plus courte que les modules solaires polycristallins ou monocristallins |
Modules solaires polycristallins et monocristallins
Les modules solaires se composent de plusieurs combinés cellules solaires. Dans la plupart des cas, les modules sont constitués de cellules solaires cristallines à base de silicium. Avec ces cellules solaires, une distinction est faite le long de la structure cristalline du semi-conducteur de silicium. Selon la structure cristalline du silicium utilisé, ces cellules solaires ont différents degrés d’efficacité.
différences de fabrication
La principale différence entre les modules est leur structure cristalline. Les modules polycristallins ont une structure non homogène, tandis que les modules monocristallins sont constitués d’un seul cristal de silicium pur. Le matériau dans les deux cas est du silicium cristallin.
La fabrication des modules monocristallins homogènes à partir de barreaux monocristallins est complexe et encore relativement coûteuse. Les barres sont d’abord fondues, créant ce que l’on appelle des lingots. Ceux-ci sont ensuite transformés en plaquettes en les sciant en tranches très fines. À partir de là, des cellules solaires individuelles sont obtenues, qui sont emboîtées, revêtues et encadrées pour former des modules. Cette procédure complexe conduit au plus haut niveau d’efficacité disponible sur le marché. Cependant, les méthodes de production se sont régulièrement améliorées ces dernières années : la production devient moins chère et les parts de marché des modules solaires monocristallins ne cessent d’augmenter.
Lors de la fabrication de modules polycristallins, un bloc de silicium est coulé, ce qui donne des structures de différentes tailles de cristaux. Ce bloc est maintenant également scié en tranches, dont chacune représente des cellules solaires finies, qui peuvent ensuite être combinées pour former un module solaire.
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L’efficacité décrit le rendement énergétique solaire gagné. La valeur indique combien énergie solaire doit rayonner sur les modules pour générer un certain rendement électrique.
Plus le rendement est élevé, plus le rendement électrique est élevé avec le même rayonnement solaire. |
Monocristallin ou polycristallin ?
| Modules polycristallins | Modules monocristallins |
|---|---|
| Rapport qualité-prix optimal | Prix d’achat relativement élevé |
| Efficacité moyenne | Haute efficacité |
| Plus d’espace requis | Moins d’espace requis |
| Très bon bilan environnemental | Moins bon bilan environnemental |
| Production moins chère | Fabrication plus complexe |
Modules polycristallins en détail
Les modules polycristallins ou multicristallins sont plébiscités par les propriétaires car ils offrent un rapport qualité-prix particulièrement intéressant. Les modules polycristallins sont moins chers que les monocristallins. En même temps, ils sont plus efficaces que les modules à couches minces. Une autre raison de la popularité des modules polycristallins est leur robustesse prononcée aux influences environnementales.
Caractéristiques des panneaux solaires polycristallins :
| Matériel | Les modules solaires cristallins sont faits de silicium, un matériau semi-conducteur. Polycristallin signifie que le module est constitué de plusieurs cristaux. |
|---|---|
| Efficacité | En moyenne, les modules polycristallins ont une efficacité d’environ 16 à 20 %. Leur efficacité se situe donc quelque part entre celle des modules monocristallins, qui est supérieure, et les performances moindres des modules couches minces. |
| Frais | La fabrication de modules polycristallins est moins complexe qu’avec des modules monocristallins, ce qui conduit à des coûts d’acquisition plus faibles. |
| apparence | Les modules solaires carrés se reconnaissent à leur structure de surface irrégulière et à leur couleur bleutée. |
| Température | De fortes fluctuations de température peuvent entraîner une baisse des performances des modules cristallins. Il en va de même pour les températures élevées. |
| comportement léger | Les modules solaires polycristallins réagissent avec sensibilité aux changements des conditions d’éclairage. Une lumière faible ou diffuse peut réduire les performances, tout comme l’ombrage des modules. |
| Assemblée | Les modules polycristallins ont un cadre en aluminium et peuvent donc être montés sur un rack ou utilisés sur des surfaces libres. En raison des faibles coûts d’achat et d’entretien, ces modules sont très bien adaptés aux grandes surfaces de toit ou aux parcs solaires. La moindre efficacité peut être compensée par l’installation de plusieurs modules. |
| maintenance | L’effort de maintenance pour les modules solaires polycristallins peut être qualifié de faible. |
| durée de vie | La dégradation solaire naturelle, c’est-à-dire l’usure liée à l’âge, n’est que faible dans les modules polycristallins, ils sont robustes et ont une longue durée de vie. La période de garantie est généralement comprise entre 25 et 30 ans. |
Modules monocristallins en détail
Les modules solaires monocristallins ont le rendement le plus élevé, mais sont également plus chers que les autres modules.
Propriétés des modules solaires monocristallins :
| Matériel | Les modules monocristallins sont également en silicium. Parce que ces cellules solaires ne sont constituées que d’un seul cristal de silicium, elles sont plus efficaces que les modules polycristallins. |
|---|---|
| Efficacité | Les modules monocristallins ont une efficacité de 19 à 24 %. Cela signifie qu’ils ont le rendement le plus élevé de tous les modules solaires. |
| Frais | La fabrication de modules monocristallins est plus complexe qu’avec des modules polycristallins, ce qui entraîne des coûts d’acquisition plus élevés, qui sont compensés par le rendement plus élevé. |
| apparence | Ces modules solaires sont reconnaissables à leur surface uniforme et leur couleur allant du bleu foncé au noir. |
| Température | Comme pour les modules polycristallins, de fortes fluctuations de température ou des températures particulièrement élevées entraînent des baisses de performances. En raison du haut niveau d’efficacité, cependant, cela n’est pas aussi important qu’avec les modules solaires polycristallins. |
| comportement léger | Les modules solaires monocristallins réagissent avec sensibilité aux changements des conditions d’éclairage. |
| Assemblée | Les modules monocristallins disposent d’un cadre en acier inoxydable ou en aluminium et sont faciles à assembler à l’aide de systèmes préfabriqués. Ces modules solaires sont particulièrement adaptés pour une utilisation dans des systèmes à surface limitée. Des rendements élevés peuvent être atteints sur de petits toits avec des modules monocristallins. |
| maintenance | L’effort de maintenance pour les modules solaires cristallins peut généralement être qualifié de faible. |
| durée de vie | La dégradation solaire et la période de garantie correspondent aux valeurs des modules polycristallins. |
Cellules solaires amorphes : modules à couches minces
Ces modules sont extraordinairement fins : la plupart du temps, ils ne mesurent que 1 à 5 microns d’épaisseur. D’une part, c’est leur plus grand avantage, mais d’autre part c’est aussi un inconvénient décisif. En raison de leur faible épaisseur, les modules à couche mince offrent un large éventail d’applications possibles et peuvent même être installés dans des calculatrices de poche. Bien que les poids légers offrent des options d’application flexibles, leurs performances sont inférieures à celles des types cristallins. Le faible rendement augmente la surface nécessaire, de sorte que ces modules solaires ne conviennent que dans une mesure limitée pour une utilisation sur les toits des maisons.
Propriétés des modules à couches minces :
| Matériel | Les modules à couches minces sont des modules solaires minces fabriqués à partir de silicium amorphe, de tellurure de cadmium ou de diséléniure de cuivre, d’indium et de gallium. Le matériau est vaporisé ou pulvérisé sur le substrat en une couche d’environ un micron d’épaisseur seulement. |
|---|---|
| Efficacité | Contrairement aux modules cristallins, les modules à couches minces ont un rendement inférieur de 6 à 10 %. |
| Frais | La production simple avec une faible consommation de ressources fait des modules à couches minces une alternative très bon marché. L’effort de maintenance réduit permet d’économiser des coûts supplémentaires. |
| apparence | Les modules à couche mince sont sans cadre |
| Température | Les modules à couches minces sont moins sensibles à la température que les modèles cristallins. Même à des températures très élevées, ils fournissent un rendement constant. |
| comportement léger | Les modules à couches minces réagissent moins fortement aux changements de luminosité que les modules cristallins. Ils offrent des performances constantes même dans des conditions de lumière faible ou diffuse. L’emplacement et l’alignement optimal ne jouent pas un si grand rôle ici. |
| Assemblée | En raison de l’absence de cadre, l’effort d’installation des modules à couche mince est plus élevé et la stabilité est plus faible. |
| maintenance | Les modules à couche mince n’ont pas de cadre et sont donc moins sensibles à la saleté et plus faciles à nettoyer que les autres modules solaires. L’effort de maintenance de ces modules solaires est donc particulièrement faible. |
| durée de vie | Les modules à couches minces ont une durée de vie plus courte que les modules solaires monocristallins ou polycristallins ; une période d’application de plus de 20 ans peut être envisagée. |
Avantages et inconvénients des modules à couches minces
| avantages | Désavantages |
|---|---|
| Faibles coûts d’acquisition, donc adapté à une utilisation à grande échelle | Grand besoin d’espace |
| Facile à fabriquer | Dégradation initiale prononcée |
| Poids léger | Faible stabilité |
| Peut également être utilisé en lumière diffuse et faible | Efficacité d’environ 6 à 10 % seulement |
| Insensible à la température | Durée de vie courte par rapport aux autres modules |
| Sans cadre, donc plus léger et moins sensible à la saleté | L’absence de cadre rend le montage difficile |
Conclusion : Quels modules solaires conviennent ?
Modules solaires polycristallins sont principalement utilisés sur de grandes surfaces de toit ou dans des parcs solaires. Leur plus grand avantage est le bon rapport qualité-prix.
Modules solaires monocristallins sont légèrement plus chers, mais plus puissants. Ces modules solaires ont le rendement le plus élevé disponible sur le marché. Ils sont particulièrement conseillés sur des surfaces assez restreintes.
modules à couche mince En comparaison, ils n’ont qu’un faible niveau d’efficacité, mais ils sont peu coûteux et peuvent être utilisés de manière très flexible. Cependant, ils sont plutôt inadaptés aux systèmes photovoltaïques classiques sur les toits des maisons unifamiliales.
Quel module solaire est le bon dans chaque cas individuel dépend en grande partie de l’emplacement prévu et de l’espace disponible.
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