Énergie solaire - Types de photovoltaïque
La technologie photovoltaïque utilise deux technologies; forme cristalline et le silicium amorphe. L'amorphe est encore une nouvelle exploration et peut prendre plus de temps pour atteindre des performances optimales.
Cellules cristallines
La technologie du silicium cristallin donne deux types de cellules photovoltaïques -
Mono-crystalline cells- La cellule solaire monocristalline est construite à partir d'un cylindre monocristallin découpé pour produire toutes les plaquettes du réseau. Les plaquettes sont de forme circulaire, bien qu'elles puissent parfois être découpées en d'autres variations de forme à des fins d'utilité cristalline. Il se caractérise par une couleur bleue uniforme. Les autres caractéristiques comprennent -
Rendement relativement élevé, parmi toutes les technologies PV, disponibles aujourd'hui.
Les cellules les plus chères car elles sont développées à partir du même cristal.
Les cellules sont rigides et doivent être bien positionnées et montées sur un support rigide.
Poly-crystalline cells- Celles-ci sont également connues sous le nom de cellules cristallines maltées et sont fabriquées en coulant le silicium dans un moule carré. La pièce moulée résultante est ensuite découpée en un certain nombre de tranches carrées. Le bloc carré est composé de plusieurs cristaux composés de tableaux de variations bleues. C'est la technologie derrière la surface scintillante, semblable à des pierres précieuses, de certains panneaux solaires sur le marché aujourd'hui. Les cellules poly-cristallines ont des caractéristiques distinctes, notamment -
Légèrement moins efficace que les cellules monocristallines.
Moins cher que monocristallin.
Moins de gaspillage de matière (silicium purifié).
Étant donné les panneaux solaires de même spécification, le panneau polycristallin est légèrement plus large que son homologue monocristallin.
Cellules amorphes
Thin-Film PVs- L'utilisation de silicium sous forme amorphe pour fabriquer des cellules photovoltaïques est une nouvelle technique que les experts recherchent encore pour freiner les défis des formes cristallines. Les caractéristiques de cette technologie comprennent -
Ils sont beaucoup moins chers que les deux formes cristallines.
Ils sont flexibles. Ainsi, ils doivent avoir un support mobile pour utiliser au mieux cette caractéristique. Cependant, la forme de la surface doit accueillir le panneau pour des raisons de sécurité.
Moins sensible à la perte de puissance due à la perte de cellules. De plus, ils sont plus puissants dans un environnement faiblement éclairé.
Moins durable. Ils dégénèrent progressivement en termes de production d'électricité surtout le premier mois avant de gagner en stabilité.
Moins efficace dans la production d'énergie et couvre donc un espace plus grand
La nouvelle technologie permet au panneau d'être monté sur des vitres et des surfaces courbes.
Propriétés du circuit photovoltaïque
Un circuit équivalent d'une cellule photovoltaïque est donné ci-dessous -
Courant obtenu, I ph = Surface de la cellule * Intensité de la lumière, H * facteur de réponse, ξ.
Étant donné, Perte due à la résistance par conducteur = R p
Perte due à des conducteurs non idéaux = R s
Si la cellule produit un courant I à une tension V, alors, La relation entre I et U d'une seule cellule est exprimée par -
Actuel, $ I \: = \: I_ {ph} -I_ {o} [\ exp \ lgroup \ frac {\ lgroup U_ {cell} + I_ {cell} R_ {s} \ rgroup} {U_ {t}} -1 \ rgroup] - \ frac {\ lgroup U_ {cell} + I_ {cell} R_ {s} \ rgroup} {R_ {p}} $
Où la tension thermique est donnée par $ U_ {t} \: = \: \ frac {qkT} {e} $
La température est en Kelvin et K = 1,38 -23 (const de Bowman), e = 1,602e -19 .
En obtenant un maximum de I et U, nous pouvons obtenir une puissance maximale.
I max est obtenu lorsque V = 0 c'est-à-dire court-circuit tandis que V max est obtenu lorsque I = 0 c'est-à-dire circuit ouvert.
Note - Les cellules en parallèle ajoutent du courant tandis que les cellules en série ajoutent de la tension.