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5 exemples de panneaux solaires nouvelles génération

Les panneaux solaires n'ont cessé d'évoluer pour fonctionner mieux et plus efficacement et pour surmonter les limites actuelles. Grâce à cette démocratisation, on assiste aujourd'hui à l'apparition de panneaux solaires nouvelle génération, pour atteindre des rendements toujours plus élevés et des coûts de fabrication toujours plus faibles. Dans cet article, sont présentés 5 exemples des panneaux solaires nouvelle génération très prometteurs.


Les panneaux solaires bifacial

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Récemment, la technologie des panneaux solaires bifacial a pris de l'ampleur en raison de sa capacité à générer de l'énergie des deux côtés. En effet, les panneaux solaires classiques sont recouverts d'aluminium et ne génèrent donc de l'énergie que d'un seul coté, alors que les panneaux solaires bifacial sont sensibles à la lumière des deux côtés.

Contrairement au matériau arrière opaque qui caractérise les panneaux solaires classiques, celui des panneaux solaires bifacial est fabriqué avec une feuille arrière transparente ou un double verre trempé.

En ce qui concerne la composition des cellules, les panneaux bifacial sont généralement fabriqués à partir de cellules monocristallines, mais des cellules polycristallines peuvent également être utilisées.

Avantages des panneaux solaires bifacial

  • De meilleurs rendements solaires ;
  • La plupart des panneaux bifacial possèdent une garantie de près de 30 ans contrairement à la garantie habituelle de 25 ans qui accompagne les panneaux solaires traditionnels ;
  • Capacité à produire de l'électricité à partir de la lumière réfléchie qui passe à travers ces panneaux ;
  • Le verre des panneaux bifacial aide à prévenir les menaces liées à l'exposition aux UV et à la perméabilité à l'humidité ;
  • Grâce à la haute résistance du verre, les modules sont à l'abri de la corrosion chimique ;
  • La solidité du verre rend les panneaux résistants aux fissures.

Inconvénients des panneaux solaires bifacial

  • Pour utiliser pleinement les panneaux solaires bifacial, il faut les installer sur des surfaces réfléchissantes ;
  • Prix d'installation élevé ;
  • Poids élevé en raison du verre.

Les panneaux solaires pérovskite

Les pérovskites sont une famille de matériaux présentant une structure cristalline spécifique, nommée d'après le minéral présentant cette structure. Ils font partie des panneaux solaires nouvelle génération les plus prometteurs. Utilisés pour créer des cellules solaires, les pérovskites ont montré de réels potentiels, aussi bien en termes de rendement énergétique qu'en termes de coûts de production.

Les panneaux en pérovskite peuvent produire plus d'énergie à partir du soleil que n'importe quel autre matériau, pour une fraction du prix des panneaux solaires traditionnels (en silicium). Effectivement, l'efficacité des cellules solaires en pérovskite a augmenté plus rapidement en laboratoire que tout autre matériau photovoltaïque, passant de 3 % en 2009 à plus de 25 % en 2020.

Cependant, bien que de nombreuses entreprises dans le monde tentent de s'insérer sur le marché des panneaux en pérovskite, la plupart n'ont pas encore atteint une commercialisation à grande échelle.

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Avantages des panneaux solaires pérovskite

  • Rendement supérieur à 22 % ;
  • Très peu coûteux et simples à fabriquer ;
  • Utilisent moins de matériaux pour absorber la même quantité de lumière que le silicium.

Inconvénients des panneaux solaires pérovskite

  • Toxiques par nature ;
  • Encore très peu commercialisés ;
  • Se décomposent rapidement en raison de l'exposition à la chaleur, à l'humidité, à la neige, etc.

Les panneaux solaires organiques

Un panneau solaire organique est un panneau solaire nouvelle génération qui utilise des matériaux à base de carbone et de l'électronique organique au lieu du silicium comme semi-conducteur pour produire de l'électricité à partir d'énergie solaire.

L'une des principales différences entre les cellules photovoltaïques au silicium et les cellules photovoltaïques organiques réside dans leur structure physique : les cellules organiques sont fabriquées à partir de composés qui sont généralement dissous dans de l'encre et imprimés sur des plastiques fins, ce qui signifie que ces cellules peuvent être flexibles et incorporées dans davantage d'endroits ou de structures que les cellules photovoltaïques au silicium.

Les cellules photovoltaïques organiques peuvent également être utilisées pour créer des fenêtres à énergie solaire.

En outre, les cellules organiques sont peu coûteuses à produire et physiquement polyvalentes, ce qui signifie qu'une fois les performances affinées, les produits solaires organiques pourraient être en mesure de concurrencer les cellules cristallines traditionnelles.

Avantages des panneaux solaires organiques

  • Économies de matériaux car les cellules solaires organiques sont 1 000 fois plus fines que les cellules solaires en silicium ;
  • Plus légers ;
  • Semi-transparents ;
  • Respectueux de l'environnement ;
  • Faciles à installer.

Inconvénients des panneaux solaires organiques

  • Le rendement des cellules solaires organiques est moindre (environ 5 %) par rapport aux cellules solaires au silicium (environ 15 %) ;
  • Stables dans l'obscurité mais se dégradent si exposés à la lumière ;
  • Durée de vie courte.

Les panneaux solaires hybrides

Les panneaux solaires hybrides permettent la production d’électricité mais également de la chaleur en simultané. Ils sont donc composés aussi bien de panneaux solaires photovoltaïques que de panneaux solaires thermiques. On retrouve également un échangeur de chaleur qui transfère la chaleur du soleil à un liquide qui non seulement chauffe l'eau du ballon mais refroidit également le panneau solaire pour maximiser la production d'électricité.

Les cellules solaires photovoltaïques commencent à perdre leur efficacité lorsque la température dépasse 25 °C.

En effet, les panneaux solaires photovoltaïques sont une excellente technologie qui s'est développée à pas de géant, en particulier au cours des deux dernières décennies, mais son rendement reste d'environ 20 %, et ce, même pour les panneaux haut de gamme.

Avantages des panneaux solaires hybrides

  • Excellent rendement énergétique ;
  • Nécessitent moins de place qu’une installation de panneaux solaires photovoltaïques et thermique séparée ;
  • Durée de vie de 20 ans en moyenne ;
  • Double production : électricité et eau chaude.

Inconvénients des panneaux solaires hybrides

  • Prix d’installation élevé ;
  • Nécessitent de la maintenance car il faut changer le filtre chaque année ;
  • Ne couvrent pas entièrement les besoins en chauffage en hiver.

Les tuiles solaires

Les tuiles solaires sont de petits modules qui peuvent être fixés sur la toiture existante ou même la remplacer. Elles peuvent être constituées de cellules photovoltaïques à couche mince ou de cellules solaires monocristallines traditionnelles.

Le principal avantage reste esthétique : l'aspect final des tuiles solaires est beaucoup plus naturel que celui des panneaux solaires traditionnels car elles se fondent parfaitement dans le toit.

Le leader sur le marché des tuiles solaires est Tesla mais son offre n’est à ce jour pas encore disponible en France.

Néanmoins, leur rendement est légèrement inférieur à celle des panneaux solaires et leur coût est plus élevé, mais les tuiles solaires sont de plus en plus populaires et compétitives en termes de prix. Elles passent lentement du statut de produit haut de gamme à celui d'alternative courante aux panneaux solaires ordinaires.

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Avantages des tuiles solaires

  • Plus esthétiques ;
  • Meilleure garantie ;
  • Disponibles en plusieurs tailles et styles.

Inconvénients des tuiles solaires

  • Installation parfois complexe ;
  • Prix d’installation élevé ;
  • Rendement faible ;
  • Toutes les toitures ne sont pas adaptées aux tuiles solaires.
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