Les panneaux solaires de nouvelle génération : Performances et innovations

Depuis la fabrication des premiers panneaux solaires, l’univers de l’énergie photovoltaïque n’a pas cessé d’évoluer. L’ingéniosité des acteurs dans ce secteur continue de faire le bonheur des utilisateurs qui se tournent vers cette énergie alternative. Le panneau solaire classique laisse de plus en plus place à des nouveaux modèles, afin de satisfaire aux attentes des ménages et des entreprises. Il y a des panneaux solaires de nouvelle génération que vous pouvez déjà trouver sur le marché et d’autres qui sont encore en phase d’expérimentation.

Ce qu’il faut savoir à propos du panneau classique et de l’intérêt de l’innovation

Le panneau solaire classique tel qu’il a été conçu au départ est constitué des éléments suivants :

• Un cadre en aluminium ;
• Une couche de verre pour la protection de la surface du panneau contre les chocs extérieurs ;
• Des couches d’encapsulant en éthylène-acétate de vinyle (EVA) entourant la matrice cellulaire ;
• Plusieurs connexions en cuivre et/ou en argent ;
• De nombreuses cellules de silicium.

Les cellules de silicium constituent le composant semi-conducteur qui émet les électrons au contact de la lumière. Ce sont ces cellules qui sont au cœur du panneau solaire. Sur le marché, on retrouve ainsi deux principaux types de panneaux solaires : le panneau photovoltaïque et le panneau thermique. Le premier qui est le plus connu sert à produire l’électricité, tandis que le second sert à produire de l’eau chaude et de la chaleur.

Les modules solaires dits de nouvelle génération, quant à eux, sont marqués par des avancées technologiques soit en termes d’efficacité, de capacité de recyclage, d’empreinte environnementale limitée ou de meilleure intégration. Ces innovations se justifient par plusieurs raisons :

Au premier rang des justifications des innovations dans le secteur solaire, il y a la volonté croissante des utilisateurs qui ne souhaitent plus dépendre du réseau électrique national. La consommation des énergies vertes contribue au mix énergétique. Avec les modules de nouvelle génération, les approches et les applications sont considérablement améliorées sur le champ des énergies renouvelables. Celles-ci permettent d’avoir des produits proposant une efficacité plus poussée que celle des anciens. Les implications positives se lisent aussi bien sur les performances que la rentabilité des parcs photovoltaïques.

Autre justification de l’intérêt de l’innovation dans le secteur des panneaux solaires, c’est au niveau des industriels. Ils souhaitent produire à des coûts limités pour rendre leur produit plus accessible. Que ce soit en matière de procédés ou de choix des matériaux, les avancées technologiques permettent aux acteurs de cette industrie de réduire leurs coûts de production. Le marché des panneaux est ainsi enrichi de plus en plus de systèmes d’énergie solaire accessibles pour diverses bourses.

En troisième lieu, les panneaux solaires de nouvelle génération ont un intérêt technique. Les panneaux de nouvelle génération sont généralement plus durables, car ils sont fabriqués à partir de matières hyper résistantes aux conditions climatiques. La durée de vie des produits est ainsi prolongée tout comme leur rentabilité.

Panneau solaire de nouvelle génération : les technologies innovantes actuelles

Les panneaux solaires basés sur l’effet albédo

Contrairement au panneau solaire classique qui fonctionne à partir d’une face, le panneau solaire à effet albédo produit de l’électricité en s’appuyant sur ses faces externe et interne. C’est un module solaire à double-face qui fonctionne sur le principe de l’effet albédo. La face avant du panneau capte normalement les rayons de soleil.

En dépit du fait que la face intérieure ne soit pas exposée directement au soleil, ses cellules pourront capter les rayons solaires réfléchis par le sol enneigé, le sol désertique et le plan d’eau. La production d’électricité s’en trouve améliorée.

Les modules thermodynamiques

Les panneaux solaires thermodynamiques constituent l’innovation technologique solaire la plus connue. Leur fonctionnement obéit à un principe relativement simple. Connus également comme les modules à concentration, ils sont dotés de miroirs qui captent le rayonnement solaire. Ce type de panneau a pour principal atout sa capacité à conserver la chaleur au niveau du liquide caloporteur. Plus la température de cette chaleur est élevée, plus le panneau génère de l’électricité. Le panneau thermodynamique produit du courant même après le coucher du soleil.

Les panneaux solaires à hétérojonction

Parmi les technologies les plus récentes dans les systèmes solaires, on retrouve les cellules solaires à hétérojonction. L’hétérojonction est une technologie qui consiste à mettre en contact le silicium amorphe et le silicium monocristallin.

La particularité de ces cellules photovoltaïques est qu’elles sont composées de couches de matériaux semi-conducteurs de haute qualité. On obtient une meilleure conversion d’énergie. Les panneaux qui embarquent cette technologie capturent plus rapidement et largement les rayons solaires et dépassent donc des taux de rendement de 20 %.

Les panneaux solaires biverre

Il s’agit de modules avec 2 couches de verre encapsulant les cellules photovoltaïques. Contrairement aux panneaux classiques, voici 3 éléments qui les singularisent :

• Des durées de vie plus longues ;
• Une grande résistance à l’humidité et aux chocs physiques ;
• Une stabilité de production d’énergie même lorsque les températures sont extrêmes.

Contrairement aux modules traditionnels dotés d’un film à l’avant, les modules biverre ou modules verre-verre produisent une bonne quantité d’énergie au fur et à mesure que les températures s’élèvent. Leur rendement n’est pas altéré. Ils se distinguent des panneaux bifaciaux par le fait que ces derniers produisent de l’électricité à partir des deux faces (avant et arrière), ce qui n’est pas le cas des modules verre-verre.

Les panneaux intégrés aux bâtiments

Voici une autre innovation technologique en matière solaire qui gagne de plus en plus de terrain. Les panneaux solaires intégrés est un système qui consiste à intégrer les panneaux solaires dans l’architecture des immeubles en les plaçant au niveau des toits, des fenêtres ou des façades. Ces produits de nouvelle génération sont plus esthétiques que les modèles traditionnels. On note dans ce registre, les tuiles solaires, les installations colorées, les modules solaires flexibles.

Les panneaux solaires de nouvelle génération en phase expérimentale

En dehors des panneaux solaires nouvelle génération déjà sur le marché, il y a ceux qui sont encore en phase expérimentale :

Les panneaux flottants

Les panneaux solaires flottants font partie des solutions solaires en cours d’expérimentation en Chine et en Belgique. Ils constituent des sources d’énergie pour les lacs, les fermes et les sites industriels. Leur fonctionnement s’appuie sur le système de flottaison. Les modules sont en perpétuel mouvement et dissipent la chaleur, limitant ainsi les risques de surchauffe.

Les panneaux solaires thermoradiatifs

Le panneau solaire classique de MTI Groupe Solaire est celui qui produit l’électricité verte sous l’effet du soleil, actif le jour. Avec le développement technologique, il est désormais possible de produire l’énergie solaire dans la nuit, grâce aux modules thermoradiatifs. Le principe consiste à convertir l’énergie thermique en électricité à partir des rayonnements infrarouges, actifs pendant la nuit. Les dispositifs sont fabriqués en vanadium et en titane, des produits capables de créer l’énergie en direction d’un environnement froid.

Les modules solaires coniques

Plus connu comme le « Cool Spin » en anglais, le panneau conique est un module solaire développé depuis plus d’une décennie aux États-Unis. Il se distingue à la vue par sa forme conique, différente des panneaux classiques plats. Couvert de capteurs, ce panneau produit de l’énergie tout au long de la journée, dans toutes les directions du soleil. Grâce à sa fonction rotative, l’équipement se refroidit sans aucune intervention extérieure. Le panneau conique est épargné des risques de surchauffe qui impactent généralement le rendement des panneaux. Assez décoratifs, les modules coniques sont adaptés aussi bien aux maisons qu’aux collectivités et entreprises.