Types de panneaux solaires : revue comparative des designs et conseils sur le choix des panneaux

Polycristallin

La description

Tous les appareils en silicium réagissent de manière excessive à la surchauffe. La température recommandée pour mesurer la production d'électricité est de 25 degrés. Même avec une augmentation d'un seul degré, les performances diminuent de 0,5 %.

La pureté du silicium est bien inférieure à celles discutées ci-dessus, la présence d'impuretés et d'inclusions étrangères est également autorisée. Cela réduit le coût. Pour ce type de panneaux, le métal est simplement coulé dans des moules. Ensuite, en utilisant des techniques spéciales, des cristaux sont formés, dont la direction n'a pas besoin d'être contrôlée.

Le silicium refroidi est découpé en couches, en les traitant selon un algorithme spécial.

Les avantages du silicium amorphe se révèlent pleinement à l'ombre et dès l'apparition des journées nuageuses et sont quasiment invisibles par temps ensoleillé.

Ils n'ont pas non plus besoin de mécanismes rotatifs, car ils sont fixés en permanence.

Ce type de panneaux coûte moins cher que les panneaux orientés. Leur efficacité chute de 20% après 20 ans d'utilisation.

Défauts

Evidemment ce sont :

• Efficacité moindre ;
• Grande zone d'installation requise.

Ces dernières années, grâce aux nouvelles recherches et aux technologies émergentes, l'efficacité n'a cessé d'augmenter, atteignant jusqu'à 20% pour certains panneaux.

Les meilleurs panneaux solaires pour les touristes

SW-H05

Il s'agit de la batterie solaire la plus économique de notre sélection, qui vous permet de recharger téléphones, tablettes, e-books et autres équipements. Cependant, il convient de noter que le courant de charge n'est ici que de 1 A, de sorte que l'appareil se chargera longtemps.

Ce panneau solaire est une plaque avec quatre anneaux sur les coins, avec lesquels vous pouvez l'attacher à un arbre ou à un sac à dos. Convient pour charger des appareils mobiles pendant la pêche, la chasse ou en voiture.

Objectif Zéro Nomad 7 Plus

Le travel panel compact est équipé d'un module monocristallin de 7W. Elle est "habillée" dans un étui scellé qui n'a pas peur de la pluie, de la neige et même de tomber dans la rivière. L'appareil est équipé de deux connecteurs USB : un standard et un chargeur propriétaire Guide 10 Plus.

Le panneau solaire a une poche en filet dans laquelle vous pouvez mettre des appareils rechargeables. De plus, la conception est équipée de boucles qui sont attachées au sac à dos, la batterie peut être chargée directement sur le sac à dos. Il y a un indicateur d'intensité de charge ici. Il montre à quel point les rayons du soleil frappent le panneau.

FSM 14-MT

La batterie solaire se compose de 4 modules monocristallins d'une puissance totale de 14 watts. Le courant de charge maximal est de 2,5 A.Il se plie dans un sac ordinaire qui peut être mis dans le coffre d'une voiture, d'un vélo ou mis dans un sac à dos.

L'efficacité de cet appareil est de 18%, sous réserve d'ensoleillement direct. L'appareil ne pèse que 850 gr.

Topray Solaire TPS-102-15

Il s'agit d'une batterie solaire de voiture bon marché pour le chargement de la batterie. Si la batterie se décharge brutalement sur la route (même s'il vaut mieux ne pas le permettre), ce panneau solaire vous permettra de la recharger. La puissance totale de la batterie est de 15W.

L'appareil est livré avec des pinces crocodiles pour la batterie et un adaptateur pour allume-cigare. En plus de la batterie de la voiture, vous pouvez également charger des appareils électroniques.

Panneau Solaire Bio Lite 10+

Cette batterie solaire est une combinaison d'un module solaire et d'une Power Bank d'une capacité de 3000 mAh. Avec lui, vous pouvez charger divers gadgets, et il se charge assez rapidement. Il y a deux connecteurs : USB et microUSB.

Le support métallique, qui est équipé de la conception du panneau, vous permet de mettre la batterie sur le support. Certes, il convient de considérer que le panneau est monocristallin et non amorphe, il ne se chargera donc pas par temps nuageux.

Conseils d'électricien :

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Batteries film à base de tellurure de cadmium

Le cadmium est un matériau qui a un haut niveau d'absorption de la lumière, découvert comme matériau pour les cellules solaires dans les années 70.Aujourd'hui, ce matériau est utilisé non seulement dans l'espace, en orbite proche de la Terre, mais est également activement utilisé comme matériau pour les panneaux solaires à usage domestique conventionnel.

Le problème principal de l'utilisation d'un tel matériau est sa toxicité. Cependant, la recherche suggère que le niveau de cadmium. qui s'échappe dans l'atmosphère est trop faible pour être nocif pour la santé humaine. De plus, malgré le faible rendement de l'ordre de 10%, le coût par unité de puissance de ces batteries est inférieur à celui des analogues.

Vue d'ensemble des appareils sans silicone

Certains panneaux solaires fabriqués à partir de métaux rares et coûteux ont un rendement supérieur à 30 %. Ils sont plusieurs fois plus chers que leurs homologues en silicium, mais occupent toujours une niche commerciale de haute technologie en raison de leurs caractéristiques particulières.

Panneaux solaires en métaux rares

Il existe plusieurs types de panneaux solaires en métaux rares, et tous ne sont pas plus efficaces que les modules en silicium monocristallin.

Cependant, la capacité de travailler dans des conditions extrêmes permet aux fabricants de tels panneaux solaires de produire des produits compétitifs et de poursuivre leurs recherches.

Les panneaux en tellurure de cadmium sont activement utilisés pour le revêtement des bâtiments dans les pays équatoriaux et arabes, où leur surface chauffe jusqu'à 70-80 degrés pendant la journée

Les principaux alliages utilisés pour la fabrication des cellules photovoltaïques sont le tellurure de cadmium (CdTe), le séléniure d'indium-cuivre-gallium (CIGS) et le séléniure d'indium-cuivre (CIS).

Le cadmium est un métal toxique, tandis que l'indium, le gallium et le tellure sont assez rares et chers, de sorte que la production de masse de panneaux solaires à base d'eux est même théoriquement impossible.

L'efficacité de ces panneaux est au niveau de 25-35%, bien que dans des cas exceptionnels, elle puisse atteindre jusqu'à 40%. Auparavant, ils étaient principalement utilisés dans l'industrie spatiale, mais maintenant une nouvelle direction prometteuse est apparue.

En raison du fonctionnement stable des cellules photovoltaïques en métaux rares à des températures de 130-150°C, elles sont utilisées dans les centrales solaires thermiques. Dans le même temps, les rayons du soleil provenant de dizaines ou de centaines de miroirs sont concentrés sur un petit panneau, qui génère simultanément de l'électricité et transfère de l'énergie thermique à un échangeur de chaleur à eau.

À la suite du chauffage de l'eau, de la vapeur se forme, ce qui fait tourner la turbine et génère de l'électricité. Ainsi, l'énergie solaire est convertie en énergie électrique simultanément de deux manières avec une efficacité maximale.

Analogues polymères et organiques

Les modules photovoltaïques à base de composés organiques et polymères n'ont commencé à être développés qu'au cours de la dernière décennie, mais les chercheurs ont déjà fait des progrès significatifs. L'entreprise européenne Heliatek affiche la plus grande avancée, qui a déjà équipé plusieurs immeubles de grande hauteur de panneaux solaires organiques.

L'épaisseur de sa construction de film en rouleau HeliaFilm n'est que de 1 mm.

Dans la production de panneaux polymères, des substances telles que les fullerènes de carbone, la phtalocyanine de cuivre, le polyphénylène et autres sont utilisées. L'efficacité de ces cellules solaires atteint déjà 14 à 15% et le coût de production est plusieurs fois inférieur à celui des panneaux solaires cristallins.

La question de la durée de dégradation de la couche de travail organique se pose avec acuité. Jusqu'à présent, il n'est pas possible de confirmer de manière fiable le niveau de son efficacité après plusieurs années de fonctionnement.

Les avantages des panneaux solaires organiques sont :

• la possibilité d'une élimination sans danger pour l'environnement;
• faible coût de production;
• conception souple.

Les inconvénients de telles photocellules comprennent un rendement relativement faible et le manque d'informations fiables sur les conditions de fonctionnement stable des panneaux. Il est possible que dans 5 à 10 ans, tous les inconvénients des cellules solaires organiques disparaissent et qu'elles deviennent de sérieux concurrents pour les plaquettes de silicium.

Types de panneaux solaires

Panneaux solaires sur le toit de la maisonLes modules solaires diffèrent par le matériau à partir duquel ils sont fabriqués et la technologie de production. Ces facteurs forment le prix de ces modules. Ainsi, les batteries sont divisées en deux groupes :

• silicium;
• film.

À son tour, le silicium comprend :

• polycristallin;
• monocristallin;
• amorphes (selon les caractéristiques de production, ils peuvent être des films).

Les films sont divisés en :

• couche mince;
• polymère;
• utilisant du séléniure de cuivre - indium.

Attention : les chauffe-eau solaires peuvent être utiles et pratiques pour un usage domestique, ils combinent les fonctionnalités d'un capteur solaire et d'un réservoir d'eau.

Pour les fans de gadgets, un module solaire de poche est utile. C'est un choix idéal pour charger des appareils portables avec une batterie faible. Les panneaux solaires à base de silicium sont considérés comme les plus populaires parmi les consommateurs. Cette substance est assez bon marché et, par conséquent, le prix de ces panneaux est bas. Mais les performances sont supérieures à celles des autres types de panneaux.

L'histoire du développement

Les batteries solaires ont commencé leur développement au 19ème siècle lointain.La condition préalable à cela était une recherche révolutionnaire sur la transformation de l'énergie solaire en un composant plus matériel.

Les premiers panneaux solaires avaient un rendement de seulement 1 % et leur base chimique était le sélénium. La première contribution au développement de telles batteries a été faite par A. Becquerel, W. Smith, C. Fritts.

Mais utiliser seulement 1% de toute l'énergie fournie au panneau solaire est très peu. Ces éléments ne pouvaient pas fournir une alimentation ininterrompue à l'équipement, de sorte que les recherches se sont poursuivies.

En 1954, trois scientifiques - Gordon Pearson, Darryl Chapin et Cal Fuller - ont inventé une batterie déjà avec une efficacité de 4 %. Elle a travaillé sur le silicium, et par la suite son efficacité a été portée à 20 %.

À l'heure actuelle, les panneaux solaires ne produisent que 1 % de toute l'énergie dans le monde. Ils sont principalement réalisés dans des endroits difficiles d'accès pour l'électrification. Cette alimentation est largement utilisée dans l'industrie spatiale. Les experts estiment que toutes les voies sont ouvertes à une telle batterie, car chaque année l'activité solaire augmente.

Sous nos latitudes, ces batteries sont installées chez les particuliers pour économiser la consommation d'énergie et respecter l'environnement.

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Examen

Il est considéré comme le plus pratique de la gamme. Avec lui, vos gadgets préférés reçoivent toujours la quantité d'énergie nécessaire. La seule condition pour cela est le temps ensoleillé, car les jours nuageux, ce qui est compréhensible, la charge est sensiblement réduite.

Il comprenait :

• panneau solaire;
• adaptateur pour allume-cigare de voiture.

Prix

Curiosités de l'énergie solaire

À la lumière de ce qui précède, les soi-disant "critiques" que l'on peut trouver sur youtube semblent particulièrement drôles.

L'auteur compare des modules de différentes générations. Mono - avec 2 pneus, poly - avec 3 pneus. Lors du passage de 2 à 3 jeux de barres, ainsi que du passage aux 4 jeux de barres de collecteur de courant désormais standard, l'efficacité des cellules solaires augmente de plusieurs pour cent. Par conséquent, la différence de puissance n'est pas due au type de cristal, mais à la génération et à la qualité des cellules solaires. De plus, la source des cellules solaires est inconnue pour la marque que l'auteur "évalue", et des éléments de différents fabricants peuvent être utilisés d'un lot à l'autre.

Parfois, sur Internet, vous pouvez lire de telles "absurdités":

Les plus efficaces par temps nuageux sont les batteries polycristallines au silicium, qui absorbent bien non seulement le rayonnement solaire direct, mais également la lumière diffusée pénétrant à travers les nuages. Cela est dû au fait que les cristaux de silicium dans les cellules polycristallines ne sont pas orientés de manière ordonnée, mais chaotique, ce qui, d'une part, réduit l'efficacité de la batterie sous l'incidence directe du rayonnement solaire, et, d'autre part , le réduit légèrement dans un éclairage diffus typique d'un temps nuageux.

Recherche et derniers développements dans le domaine de l'amélioration de l'efficacité

Il convient de s'attarder séparément sur les dernières réalisations dans le domaine de l'augmentation de l'efficacité et de considérer les panneaux solaires les plus efficaces. Beaucoup d'entre eux sont encore au stade de développement théorique et n'ont pas été entièrement testés dans des conditions de fonctionnement réelles.

Des modèles expérimentaux sont présentés par les fabricants suivants :

• Sharp a préparé des échantillons de produits avec une efficacité d'environ 44,4 %. Ses produits occupent toujours une position de leader dans le monde entier.Les derniers développements se distinguent par un dispositif complexe, ils se composent de trois couches et plusieurs années ont été consacrées au développement et aux tests. Les modèles plus simples fonctionnent toujours à 37,9 % d'efficacité, ce qui représente une percée technologique majeure par rapport aux systèmes conventionnels.
• Panneaux solaires développés par l'institut de recherche espagnol - IES. Lors des tests, ils ont montré une efficacité de 32,6 %. Une efficacité aussi élevée a été obtenue grâce à l'utilisation de modules à deux couches. Le coût des produits est inférieur à celui des autres fabricants, mais à ce stade, il n'est pas économiquement rentable et peu pratique de les utiliser dans des bâtiments résidentiels ordinaires.

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