Les panneaux solaires nouvelle génération : présentation des avancées

 Version améliorée des tuiles classiques, les tuiles solaires ont l’avantage d’être plus esthétiques que les traditionnels panneaux solaires. On dénombre actuellement 4 types de tuiles photovoltaïques : la tuile solaire, la tuile solaire large, l’ardoise solaire et la tuile solaire invisible.

Les avantages des tuiles solaires

Bien que peu connue des consommateurs, la tuile photovoltaïque est une solution à la fois esthétique et efficace pour produire sa propre électricité. Grâce à son design discret, elle s’intègre parfaitement sur les toitures.

Les limites des tuiles solaires

Le principal inconvénient des tuiles solaires est son coût élevé, cependant il peut être compensé par les économies réalisées sur la facture de l’électricité. Deuxième inconvénient est lié aux raccordements à faire, la pose des tuiles photovoltaïques peut prendre du temps.

Les panneaux solaires bi-verre ont un processus de fabrication légèrement différent des panneaux solaires traditionnels. Au cours de la conception, les cellules photovoltaÏques monocristallines ou polycristallines se retrouvent encapsulées entre deux plaques de verre de 2mm d’épaisseur. Les cellules solaires des panneaux photovoltaïques se montrent plus résistantes que celles utilisées pour les panneaux solaires traditionnels.

Les avantages des panneaux solaires bi-verre

Grâce à leur conception unique, les cellules des panneaux photovoltaïques bi-verre sont protégées de la pression/dépression, de l’humidité, des changements de température. En somme, votre installation est davantage résistante aux aléas climatiques, ce qui offre stabilité et durabilité.

Les limites des panneaux solaires bi-verre

Avant de procéder à l’installation de panneaux solaires bi-verre, vous devez prendre connaissance des règles d’urbanisme de votre région. Votre installation doit tenir compte de vos besoins énergétiques, de l’architecture de votre maison et du taux d’irradiation solaire de la région. Les panneaux photovoltaïques bi-verre sont plus lourds que les traditionnels panneaux solaires.

 Les panneaux photovoltaïques organiques sont composés de cellules organiques. Une cellule organique dispose d’une couche active faite de molécule organique (carbone, azote…). Ce type de technologie permet notamment de réduire le coût de l’énergie photovoltaïque : plus fins et plus résistants, les panneaux photovoltaïques organiques sont également plus flexibles. De récentes recherches du CEA-Liten montrent le potentiel de cette installation : le rendement de ces panneaux solaires est nettement supérieur à celui des panneaux solaires classiques.

Les avantages du photovoltaïque organique

Cette nouvelle technologie offre de nombreuses possibilités. Souples et flexibles, les films OPV peuvent être installés sur différents supports aux formes complexes : dômes, mobilier, carrosserie de véhicule… Cette solution permet aux industries d’étendre le champ des possibles en innovant toujours plus dans le domaine de la transition énergétique. Partiellement translucides, les films photovoltaïques peuvent être mis en place sur des surfaces vitrées. Par ailleurs, ils sont totalement insensibles à la chaleur, permettant un rendement stable au fil des saisons.

Les limites du photovoltaïque organique

Actuellement, les panneaux photovoltaïques organiques commercialisés ont une durée de vie limitée, inférieure aux panneaux solaires traditionnels.

J'estime mon potentiel solaire

 Les panneaux solaires en couches minces sont eux aussi produits à partir de silicium mais en couches extrêmement fines. Le photovoltaïque en couche mince se divise en deux grandes familles : le Tellure de Cadmium (CdTe) et un alliage de cuivre, d’indium et de sélénium (CIS). Dans le cas du photovoltaïque en couche mince, le semi conducteur est vaporisé directement sur un matériau support, comme le verre par exemple.

Les avantages du photovoltaïque en couches minces

Cette technologie requiert moins de matériaux semi-conducteurs, elle est donc généralement moins onéreuse. Comme le silicium ne passe pas par une étape de transformation, la fabrication de ces panneaux solaires est moins polluante. Les cellules en couches minces permettent la création de panneaux solaires souples et légers.

Les limites du photovoltaïque en couches minces

Les cellules photovoltaïques en couches minces doivent être installées sur une surface plus étendue que les panneaux solaires classiques pour offrir un rendement similaire. Actuellement, les panneaux solaires en couches fines comptent parmi les plus faibles rendements.

Le photovoltaïque à concentration, également appelé solaire thermodynamique, propose un fonctionnement totalement différent des panneaux solaires traditionnels. Les panneaux réfléchissants renvoient la lumière du soleil sur un système composé d’un liquide caloporteur : de l’huile synthétique, du sel fondu ou encore de l’eau. Ce liquide suit ensuite un parcours qui le conduit à un échangeur qui l'utilise pour produire de la vapeur.

Les avantages du photovoltaïque à concentration

Le photovoltaïque à concentration offre la possibilité de différer la production d’énergie. Grâce à l’inertie thermique du fluide caloporteur, il peut être maintenu à haute température durant plusieurs heures. Cette caractéristique permet ainsi de produire de l’électricité la nuit, par exemple. Cette solution palie l’une des faiblesses des systèmes photovoltaïques actuels : le stockage de l’électricité.

Les limites du photovoltaïque à concentration

Afin d’être productive, donc rentable, la centrale solaire à concentration doit être exposée à un fort taux d’ensoleillement. Elle doit être installée dans une zone adéquate pour être pleinement profitable.

Les cellules de ces panneaux photovoltaïques ont deux fonctions : en premier lieu, elles captent le rayonnement solaire direct. Mais elles sont également capables de capter le rayonnement solaire réfléchi. Cette solution ingénieuse repose sur des modules semi-transparents et des panneaux fixés à une faible distance du support, permettant à la lumière de se refléter.

Les avantages des panneaux solaires à double face

S’inclinant en fonction de la position du soleil, les panneaux solaires à double face sont une solution idéale pour optimiser la quantité d’énergie solaire récoltée. Cette technologie se révèle particulièrement utile dans des zones désertiques ou subissant de fortes chutes de neige. La capacité de l’installation à récupérer la lumière réfléchie permet d’augmenter la quantité d’énergie produite. 

Les limites des panneaux solaires a double face ou bifacial

Les panneaux solaires à double face ne sont pas adaptés pour une installation sur toiture.

Sur certains modèles de panneaux solaires, la mention “Technologie Back Contact” est présente. Il s’agit de panneaux photovoltaïques dont les cellules monocristallines sont reliées à l’arrière. Ainsi, avec ce type de panneaux solaires, la surface de production est étendue.

Les avantages de la technologie Back Contact

Les installations disposant de la technologie Back Contact permettent d'augmenter la puissance des panneaux photovoltaïques, même en cas de faible irradiance.

Les limites de la technologie "back contact"

Actuellement, la technologie Back Contact a un coût de fabrication élevé, ce qui rend le prix de l’installation plus onéreux qu’une installation classique.

Parmi les panneaux solaires hybrides, on distingue deux catégories. Les panneaux hybrides à air, ou aérovoltaïques, permettent de produire de l’électricité et de l’air chaud. Ce modèle est équipé d’un système de ventilation sur la partie arrière qui diffuse la chaleur emmagasinée par les capteurs thermiques.

Les panneaux hybrides à eau se servent de la chaleur récupérée pour chauffer un fluide caloporteur qui permet de chauffer l’eau sanitaire. Cette eau chaude peut ensuite être utilisée au sein du logement pour tous les besoins courants.

Les avantages des panneaux solaires hybrides

La ventilation des panneaux aérovoltaïques permet de réduire leur température, offrant ainsi un meilleur rendement.

Les limites des panneaux solaires hybrides

Si ce type de panneaux solaires permet de faire diminuer la facture énergétique, il ne permet toutefois pas de remplacer totalement votre moyen de chauffage. Contrairement aux panneaux photovoltaïques, il faudra changer le filtre de votre installation tous les ans pour optimiser son fonctionnement.