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Le matériau de base des capteurs photovoltaïques est un semi-conducteur. Généralement on utilise le silicium.  Les propriétés électroniques des semi-conducteurs, tels que le silicium, permettent d'absorber des photons (lumière) et les transforment en courant électrique continu. Ces cellules photovoltaïques existent sous différentes formes.

Technologies standards:

  • Cellules monocristallines - Il s'agit de monocristaux de silicium découpés en "tranches fines". Chaque tranche constitue une cellule. Les panneaux fabriqués avec ce type de capteurs offrent le meilleur rendement, c'est aussi les plus coûteux!
  • Cellules polycristallines - Elles sont constituées de plusieurs "petits" cristaux bien visibles. Le rendement et le coût sont légèrement inférieur à ceux des cellules monocristallines.
  • Cellules amorphes - Ces cellules ne possèdent pas de structure cristalline, elles existent sous forme de couches minces et sont généralement utilisées dans les applications portables (calculettes...).  Leur coût de fabrication et leur efficacité sont encore inférieurs.

Nouvelles technologies:

  • Cellules HIT - La technologie HIT (pour Heterojunction with Intrinsic Thin layer) ou cellules à hétérojonction, utilise des wafers de silicium monocristallin sur lesquels sont déposées une série de couches minces, dont du silicium amorphe. Le principal avantage de cette technologie est un excellent rendement et un meilleur comportement en température (la cellule perd moins de son efficacité lorsque la température augmente). Pour une augmentation de température de la cellule de 10° un système photovoltaïque silicium cristallin perd environ 5% de son efficacité. Une cellule HIT quand à elle perd environ 2% pour une même augmentation de température.

    Le procédé de fabrication HIT est plus complexe, cependant, outre la fabrication du wafer monocristallin, il ne nécessite pas d’étape à très haute température coûteuse en énergie.  De plus les cellules à hétérojonction offrent un intéressant potentiel de réduction de l’épaisseur des cellules, d’où une économie en silicium monocristallin. Les cellules HIT commercialisée ont actuellement un rendement de ~18%.


  • Cellules microcristallines - Il s'agit d'une technologie hybride, des cristaux de silicium sont formé à l'intérieur d'une couche de silicium amorphe lors de la fabrication des couches minces. Ils constituent ainsi des dispositifs à jonctions multiples, qui permettent de couvrir le spectre solaire de manière optimale et d’obtenir des rendements supérieurs tout en limitant la consommation de matière première monocristalline. Les rendements sont intermédiaires entre ceux du silicium amorphe et ceux du silicium polycristallin.

Estimations pour les diverses technologies