La différence entre les panneaux solaires à couches minces et les panneaux solaires en silicium cristallin

【Abstrait】

Les cellules solaires ont une longue histoire, mais elles sont encore au stade de développement depuis longtemps. Lorsque la lumière du soleil frappe la cellule solaire, elle génère une charge électrique et l'effet photovoltaïque apparaît. La quantité de charge dépend de plusieurs facteurs: le matériau de la batterie (silicium, couche mince, etc.), la surface de la batterie (une plus grande surface de la batterie signifie que plus de batteries individuelles peuvent être converties en plus de tension ou de courant) et la qualité de la source lumineuse. La source lumineuse la plus efficace et la plus attrayante est le soleil qui est facilement disponible et gratuit.

【Texte】

La différence entre les panneaux solaires à couche mince et les panneaux solaires en silicium cristallin:

Même si des tranches de silicium de rebut sont utilisées dans des panneaux solaires à couches minces, les tranches de silicium ne sont pas nécessairement peu coûteuses compte tenu de leur niveau d'efficacité. Les cellules solaires à couche mince sont moins chères que les panneaux solaires traditionnels, mais leur efficacité est également plus faible et le taux de conversion photovoltaïque se situe entre 20% et 30%.

Selon les différents matériaux utilisés, les cellules solaires à couche mince typiques peuvent être divisées en quatre catégories suivantes: silicium amorphe (a-Si) et silicium à couche mince (TF-Si); tellurure de cadmium (CdTe); cuivre, indium, gallium sélénium (CIS ou CIGS) et cellules solaires à colorant (DSC) ainsi que d'autres matériaux naturels.

La structure des cellules solaires à couche mince et des cellules solaires en cristal de silicium n'est pas très différente, elle contient une structure à six couches. Dans cette structure, le revêtement transparent est recouvert de la couche antireflet, en dessous se trouve la jonction PN, puis la plaque de contact et le substrat. Evidemment, le principe de fonctionnement (photovoltaïque) et les cellules en silicium cristallin sont les mêmes.

Film mince de silicium VS

La technologie du silicium cristallin existe depuis un certain temps et s'est avérée précieuse. La technologie des couches minces en est encore à ses débuts, mais elle a le potentiel de réduire les coûts avec la même efficacité et la même fiabilité. Dans ce cas, comment dois-je choisir?

Les avantages du silicium cristallin sont une efficacité de conversion élevée, atteignant 12% -24,2%, une stabilité élevée, une fabrication facile et une fiabilité élevée. Le temps est un autre avantage: les modules de silicium cristallin ont été produits dans les années 1970, et les panneaux de silicium monocristallin peuvent résister à des environnements difficiles et peuvent être utilisés pour le vol spatial.

D'autres avantages incluent la résistance à la chaleur et les faibles coûts d'installation. Et compte tenu du moment de l'élimination / du recyclage, le silicium est plus écologique.

L'inconvénient est qu'en termes de coût initial, le silicium cristallin est le module solaire le plus cher. De plus, le facteur d'absorption d'énergie solaire est très faible et le matériau est cassant et fragile.

Les cellules solaires à couches minces sont moins chères que les cellules solaires en silicium cristallin à l'ancienne, peuvent être préparées sur des plaquettes de silicium minces et sont plus flexibles et plus faciles à manipuler. Et comparé au silicium cristallin, il n'est pas facilement endommagé par les chocs externes.

Le principal inconvénient des modules de cellules solaires à couche mince est leur faible rendement, ce qui peut compenser leur avantage de prix dans certaines applications. Sa structure est également plus complexe et les batteries flexibles à couche mince nécessitent des compétences d'installation particulières, de sorte qu'elles ne peuvent au moins être utilisées dans l'aérospatiale à l'heure actuelle.

Application

Les panneaux solaires en silicium cristallin et en couches minces peuvent être utilisés dans de nombreuses applications. Selon leurs avantages et inconvénients, les cellules en silicium cristallin sont davantage utilisées dans les occasions qui nécessitent une efficacité élevée, tandis que les cellules à couche mince sont souvent utilisées dans des occasions à faible coût et plus flexibles.

【Conclusion】

On peut penser que sur le marché actuel, les batteries à couche mince ne rattrapent pas seulement les modules de batterie au silicium cristallin, mais dépasseront le silicium cristallin dans tous les aspects, y compris le prix et l'efficacité. Une façon de réduire le coût des cellules solaires à couches minces consiste à utiliser des matériaux non écologiques tels que le cadmium. Le fabricant affirme qu'il est sûr tant qu'il est bien fermé et utilisé. Mais pour l'instant, il n'y a pas de plan de recyclage pour ces composants.