Le silicium amorphe a été préparé par Walter Spear et Peter LeComber à Dundee, en Écosse, vers 1973. Ils ont utilisé une décharge luminescente dans du gaz silane (SiH4) et le produit final présentait des propriétés électroniques exceptionnellement impressionnantes. Les panneaux solaires amorphes sont créés en déposant de fines couches de silicium photovoltaïque sur un substrat approprié. À ce propos, pourquoi ne pas examiner leurs avantages et inconvénients ? Leur rentabilité soulève la question de leur efficacité.
Que sont les panneaux solaires amorphes ?
Les cellules solaires sont généralement fabriquées à partir de cristaux de silicium selon différentes techniques. Les cellules solaires en silicium amorphe (a-Si) sont constituées de la forme allotropique non cristalline du silicium semi-conducteur. Grâce à leur forte capacité d'absorption, elles peuvent être utilisées dans des cellules solaires d'une épaisseur très réduite, généralement d'un facteur 100, inférieure à celle du silicium cristallin. Outre les cellules solaires a-Si classiques, il existe également des cellules solaires amorphes dopées à l'hydrogène.
Structure chimique des panneaux solaires amorphes
Il s'agit d'un métalloïde tétravalent à coordination quatre, lié tétraédriquement aux atomes de silicium voisins. Dans les cellules solaires en silicium amorphe, cette structure est discontinue et ses atomes sont disposés de manière aléatoire. Certains atomes présentent des liaisons pendantes, ce qui engendre un comportement électrique anormal. La passivation du matériau par l'hydrogène permet de réduire ce comportement anormal et d'obtenir ainsi du silicium amorphe hydrogéné.
Quels sont les avantages et les inconvénients des panneaux solaires amorphes ?
Les cellules solaires en silicium amorphe sont l'un des plus anciens types de cellules à couches minces. Grâce à leur prix abordable et à leur flexibilité, elles sont utilisées dans de nombreux systèmes de panneaux solaires. Malgré cela, les panneaux solaires en silicium amorphe présentent des avantages et des inconvénients qu'il convient de prendre en compte.
Quels sont les avantages des panneaux solaires amorphes ?
Avec une épaisseur d'environ 1 micromètre, ces panneaux solaires appartiennent à la deuxième génération de panneaux solaires. Voici quelques avantages des panneaux solaires amorphes :
1. Construction moins chère et durable
La fabrication des cellules solaires en silicium amorphe, qui utilise une quantité infime de silicium, est nettement moins coûteuse. De plus, des matériaux comme le verre, le plastique ou l'acier inoxydable servent de substrat à ces panneaux. Ces matériaux sont économiques et facilement disponibles. Ces panneaux sont plus tolérants aux défauts que les panneaux cristallins : une zone endommagée n'a qu'un impact limité sur la puissance de sortie globale.
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2. Flexible, polyvalent et léger
Grâce à leur grande flexibilité, ces panneaux trouvent de nombreuses applications. Ils sont également très polyvalents, car ils fonctionnent parfaitement même en faible luminosité et sont moins sensibles à la chaleur. Les panneaux amorphes sont les plus légers du marché. Leur structure légère et flexible facilite leur enroulement autour de surfaces courbes. De plus, ils sont facilement transportables, notamment grâce aux options de panneaux solaires pliables et enroulables.
Vous pouvez également personnaliser la taille, la tension et la forme ainsi que le courant et la puissance grâce au processus roll-to-roll.
3. Innovant
Contrairement aux autres panneaux solaires, les panneaux solaires en silicium amorphe sont disponibles en formes rondes, hexagonales, carrées et autres formes complexes. Leur fort potentiel d'innovation et les progrès technologiques récents offrent de nouvelles perspectives pour leur intégration dans divers objets du quotidien. Une version spéciale de panneaux solaires amorphes est optimisée pour les sources de lumière intérieure et surpasse les panneaux cristallins. Cette performance devrait encore s'améliorer grâce aux progrès technologiques. Pour bien comprendre les avantages et les inconvénients des panneaux solaires amorphes, il est essentiel d'analyser en détail leurs points faibles.
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Quels sont les inconvénients des panneaux solaires amorphes ?
Leur prix abordable est un atout exclusif, mais les coûts de fabrication réduits entraînent les inconvénients suivants.
1. Durée de vie
Ces panneaux solaires ont une durée de vie très courte comparée à d'autres types de panneaux solaires. Alors que les panneaux solaires monocristallins et polycristallins durent au minimum 20 à 25 ans, les panneaux solaires amorphes ne durent que 2 à 3 ans . Les panneaux solaires amorphes sont fortement sensibles à la dégradation induite par la lumière, la dégradation induite par le potentiel et la dégradation liée au vieillissement, ce qui explique leur courte durée de vie.
2. Efficacité moindre
Les panneaux solaires amorphes sont les moins efficaces parmi les types de panneaux solaires disponibles . Leur rendement moyen est d'environ 7 %, tandis que les panneaux monocristallins et polycristallins affichent un rendement supérieur à 20 %. La dégradation induite par la lumière constitue un inconvénient majeur des cellules solaires en silicium amorphe dopé à l'hydrogène.
3. Espace requis
Des panneaux moins efficaces produisent moins d'énergie solaire, ce qui peut ne pas suffire à couvrir les besoins énergétiques de votre foyer. Il est donc nécessaire d'installer davantage de panneaux , ce qui requiert une grande surface au sol.
Les panneaux solaires amorphes sont-ils efficaces ?
En termes d'efficacité et de durée de vie, les panneaux solaires amorphes ne sont ni fiables ni durables . Bien qu'ils soient beaucoup plus économiques que les panneaux monocristallins et polycristallins , cela constitue également un inconvénient. Des panneaux solaires moins efficaces signifient une faible productivité et, pour couvrir vos besoins énergétiques, vous aurez besoin de plus de panneaux et d'une surface d'installation plus importante.
Actuellement, les panneaux solaires amorphes constituent une option intéressante pour un projet d'installation soi-même ou un système solaire de petite taille . Cependant, leur disponibilité étant limitée, il peut être difficile de s'en procurer. Par conséquent, si vous recherchez un système de panneaux solaires pour votre toiture, nous vous recommandons de consulter un installateur solaire local pour découvrir des solutions plus performantes et efficaces. Les panneaux solaires amorphes sont-ils performants ? La réponse à cette question est assez claire après avoir examiné leurs avantages et leurs inconvénients.
Quelle est l’efficacité d’un panneau solaire amorphe ?
Les panneaux solaires amorphes sont les moins efficaces et les panneaux dopés à l'hydrogène sont très sensibles à la dégradation induite par la lumière. Leur rendement n'est que de 6 à 7 % environ . Comparés aux panneaux solaires classiques, les panneaux amorphes produisent environ un tiers de l'électricité en moins. Même en investissant davantage dans ces panneaux, leur rendement théorique maximal est d'environ 15 %, ce qui reste inférieur à celui d'un panneau solaire moyen.
Quelle est la durée de vie d’un panneau solaire amorphe ?
La durée de vie moyenne des panneaux solaires amorphes varie de 2 à 3 ans. L'impact continu sur les performances dû à la dégradation induite par la lumière (LID) et à la faible efficacité due à des matériaux moins chers se traduit par une réduction du nombre d'années de fonctionnement de ces panneaux.
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À quoi servent les panneaux solaires amorphes ?
Les panneaux solaires en silicium amorphe ne sont pas seulement utilisés comme panneaux photovoltaïques sur toiture ; leur flexibilité les rend également privilégiés pour une large gamme d’applications . Parmi les applications les plus courantes et probables des panneaux solaires en silicium amorphe, on peut citer, ou à venir, l’alimentation des équipements suivants.
- Calculateurs
- Bâtiments hors réseau et lieux similaires à faibles besoins énergétiques
- Lumières extérieures
- Des gadgets petits et portables comme e-readers et chargeurs de téléphone solaires
- Montres et accessoires vestimentaires
- Fenêtres avec dégradés transparents
Aujourd'hui, vous avez découvert les avantages et les inconvénients des panneaux solaires amorphes, ainsi que leurs raisons. À quoi servent-ils ? Leur application ne se limite pas aux panneaux solaires sur les toits et, dans un avenir proche, ils seront probablement également installés dans les vêtements. Il est temps de partager cette information avec vos proches afin de les sensibiliser à ce sujet.
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