Un concentrateur est un module photovoltaïque avec éléments optiques comme des lentilles de Fresnel concentrer la lumière solaire sur une cellule solaire de surface réduite. La plupart des concentrateurs doivent suivre le soleil ou lui faire face. Ils sont capables de multiplier le flux d'énergie solaire par plusieurs centaines.
L'utilisation d'un concentrateur, qui dirige la lumière vers les cellules photovoltaïques, permet d'augmenter le rendement des systèmes solaires. Des capteurs optiques de lumière, tels que des lentilles ou des miroirs, peuvent être utilisés à cet effet. Le photovoltaïque à condensation désigne les systèmes photovoltaïques qui exploitent la lumière focalisée. Le CPV capte la lumière d'une zone plus large et la concentre sur une cellule solaire de plus petite surface.
Quels types de cellules solaires sont utilisées dans la technologie CPV ?
Des cellules multijonctions à faible efficacité peuvent être utilisées dans les technologies CPVLes cellules au silicium, au CdTe et au CIGS (cuivre, indium, gallium, séléniure) présentent le rendement le plus élevé. Ces cellules multijonctions présentent un rendement de champ de l'ordre de 30 % et ont démontré une efficacité allant jusqu'à 40 % lors d'expériences en laboratoire.
Le CPV ne peut utiliser que le rayonnement direct (diffusé par les nuages et l'atmosphère), et non le rayonnement diffus. Par conséquent, les zones à fort rayonnement direct normal sont les mieux adaptées à ces systèmes.
Le suivi du soleil est nécessaire pour obtenir de bonnes performances cellulaires Pour une concentration lumineuse optimale. Le suivi est particulièrement important pour les systèmes à fortes concentrations. Le CPV peut souvent être divisé en trois catégories de concentration : faible, moyenne et élevée.
Cellules multijonctions La capacité de capter une quantité importante de lumière solaire nécessite des systèmes de refroidissement et de suivi plus complexes, ce qui pourrait augmenter les coûts énergétiques.
Quels sont les coûts de la technologie CPV ?
Sur le marché, la technologie CPV devrait se développer et prospérer. En effet, elle est nettement plus petite. solaire Des cellules sont utilisées pour convertir la lumière concentrée, ce qui implique l'utilisation de semi-conducteurs photovoltaïques beaucoup moins coûteux. La technologie CPV est plus rentable. De plus, l'optique du système est en verre et coûte généralement moins cher que les cellules elles-mêmes.
Lisez aussi: Qu'est-ce que la conductance ?
Afin d'éviter une surchauffe localisée (points chauds) qui peut endommager le matériau PV, les systèmes CPV peut produire des températures considérablement élevées à la surface du matériau photovoltaïque. De plus, à haute température, le rendement thermodynamique de la conversion photovoltaïque diminue ; un refroidissement serait donc avantageux.
Les méthodes de refroidissement comprennent les modes passif et actif. Le refroidissement actif n'est pas nécessaire pour les cellules CPV à faible et moyenne concentration en raison des températures modestes atteintes. Des dissipateurs thermiques de grande capacité sont nécessaires pour les cellules à forte concentration afin d'éviter la dégradation thermique des matériaux.
