Le rendement (η) est le rapport entre l'énergie utilisable sortant d'une machine et l'énergie entrante ; il est généralement exprimé en pourcentage. Plus les panneaux solaires transforment de lumière solaire en énergie électrique, plus ils sont efficaces.
Les panneaux solaires à haut rendement sont plus chers mais nécessitent moins d’espace, ce qui en fait une bonne option pour les propriétaires disposant de petits espaces sur le toit.
Efficacité des cellules photovoltaïques (PV), basée sur le type de silicium et la conception des cellules, et efficacité totale du panneau, en fonction de la disposition des cellules, de la configuration et de la surface du panneau, sont les deux principaux déterminants de l'efficacité des panneaux solaires.
En augmentant la surface de captation du rayonnement solaire, l'augmentation de la taille des panneaux permet également d'accroître l'efficacité. Les panneaux solaires les plus puissants peuvent désormais produire jusqu'à 700 W d'électricité. Les deux facteurs, le rendement des cellules photovoltaïques et celui des panneaux, sont décrits plus en détail ci-dessous :
Efficacité des cellules photovoltaïques (PV)
La structure cellulaire et le substrat utilisé, qui est généralement du silicium de type P ou de type N, déterminent l'efficacité de la cellule. facteur de remplissage (FF), qui est l'efficacité de conversion la plus élevée d'une cellule PV à la meilleure tension et au meilleur courant de fonctionnement, est utilisée pour déterminer l'efficacité de la cellule.
L'efficacité (Δ) du panneau est fortement influencée par l'architecture cellulaire. La variété de silicium, jeu de barres la configuration, la jonction et le type de passivation sont des caractéristiques importantes.
En raison du substrat en silicium de type N de haute pureté et de l'absence de pertes d'ombrage du jeu de barres, les panneaux construits à l'aide de matériaux coûteux Les cellules IBC ont actuellement la plus grande efficacité (21-23 %). Cependant, les panneaux fabriqués avec les cellules PERC monocristallines les plus récentes, TOPCON de type N et à hétérojonction avancée (HJT) affichent des valeurs d'efficacité nettement supérieures à 21 %.
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Efficacité du panneau
Dans des circonstances de test standard (STC), l'efficacité d'un panneau solaire est calculée en utilisant une température de cellule de 25 °C, irradiance solaire de 1000W/m2 et une masse d'air de 1.5.
La puissance nominale maximale, ou Pmax (W) au STC, est effectivement déterminée par division de la surface totale du panneau, exprimé en mètres carrés, par l'efficacité (%) du panneau.
De nombreuses variables, telles que la température, le niveau d’irradiance, le type de cellule et l’interconnexion des cellules, peuvent affecter l’efficacité globale d’un panneau.
Les panneaux les plus efficaces sont ceux fabriqués avec des cellules de contact arrière interdigitées ou IBC de pointe, qui sont suivies par des cellules à hétérojonction (HJT), des cellules TOPcon, des cellules PERC monocristallines à demi-coupe et multi-busbar, des cellules en bardeaux et des cellules mono à 60 cellules (4-5 busbar).
Les panneaux les moins efficaces et les moins chers sont généralement des panneaux polycristallins ou multicristallins à 60 cellules.
