Propriétés des matériaux photovoltaïques

1. Cellules solaires en silicium monocristallin
L'efficacité de conversion photoélectrique des cellules solaires en silicium monocristallin est d'environ 15 %, la plus élevée atteignant 24 %. Il s’agit du rendement de conversion photoélectrique le plus élevé parmi tous les types de cellules solaires. Cependant, le coût de production est si élevé qu’il ne peut pas être largement utilisé en grande quantité. utiliser. Étant donné que le silicium monocristallin est généralement encapsulé dans du verre trempé et une résine imperméable, il est solide et durable, avec une durée de vie allant généralement jusqu'à 15 ans et jusqu'à 25 ans.
2. Cellules solaires en silicium polycristallin
Le processus de fabrication des cellules solaires en silicium polycristallin est similaire à celui des cellules solaires en silicium monocristallin, mais l'efficacité de conversion photoélectrique des cellules solaires en silicium polycristallin est beaucoup plus faible et son efficacité de conversion photoélectrique est d'environ 12 %. En termes de coût de production, elle est moins chère que les cellules solaires en silicium monocristallin. Le matériau est facile à fabriquer, permet d'économiser de l'énergie et le coût de production global est faible, il a donc été largement développé. De plus, la durée de vie des cellules solaires en silicium polycristallin est plus courte que celle des cellules solaires en silicium monocristallin. En termes de rapport performance-prix, les cellules solaires en silicium monocristallin sont légèrement meilleures.
3. Cellules solaires en silicium amorphe
Les cellules solaires en silicium amorphe sont un nouveau type de cellules solaires à couches minces apparues en 1976. Elles sont complètement différentes des cellules solaires en silicium monocristallin et en silicium polycristallin dans les méthodes de fabrication. Le processus est grandement simplifié, la consommation de silicium est très faible et la consommation d'énergie est inférieure. Son principal avantage est qu'il peut produire de l'électricité même dans des conditions de faible luminosité. Cependant, le principal problème des cellules solaires en silicium amorphe est que l'efficacité de conversion photoélectrique est faible, que le niveau avancé international est d'environ 10 % et qu'il n'est pas assez stable. Au fil du temps, son efficacité de conversion diminue.
4. Plusieurs cellules solaires composées
Les cellules solaires composées à plusieurs composants font référence à des cellules solaires qui ne sont pas constituées de matériaux semi-conducteurs à élément unique. Il existe de nombreuses variétés étudiées dans différents pays, dont la plupart ne sont pas encore industrialisées. Les principales sont les suivantes : a) Cellules solaires au sulfure de cadmium b) Cellules solaires à l'arséniure de gallium c) Cellules solaires au séléniure de cuivre et d'indium (nouvelle cellule solaire à couche mince Cu(In, Ga) Se2 à gradient d'espacement multi-bandes) Cu(In, Ga )Se2 est un excellent matériau absorbant la lumière solaire. Il s'agit d'un matériau semi-conducteur multidimensionnel avec une bande interdite à gradient d'énergie (la différence de niveau d'énergie entre la bande de conduction et la bande de valence), qui peut élargir la plage spectrale d'absorption solaire. , améliorant ainsi l'efficacité de conversion photoélectrique. Sur cette base, il est possible de concevoir des cellules solaires à couches minces dont l'efficacité de conversion photoélectrique est nettement supérieure à celle des cellules solaires à couches minces de silicium. Le taux de conversion photoélectrique réalisable est de 18 %. De plus, ce type de cellule solaire à couche mince ne présente aucun effet de dégradation des performances (SWE) provoqué par le rayonnement lumineux. Son efficacité de conversion photoélectrique est d'environ 50 à 75 % supérieure à celle des panneaux solaires commerciaux à couches minces. L’efficacité de conversion photoélectrique des cellules solaires à couches minces est parmi les plus élevées au monde.