Les panneaux solaires à couches minces sont la deuxième génération de panneaux solaires, qui sont fabriqués en déposant une ou plusieurs couches de matériaux photovoltaïques absorbant les photons sur des substrats tels que le verre, le plastique ou le métal. Les cellules à couche mince sont très minces, leur épaisseur allant généralement de quelques nanomètres à des dizaines de microns, ce qui rend les cellules solaires à couche mince à la fois flexibles et légères. En raison de leur grande flexibilité, les cellules à couches minces peuvent être utilisées dans le photovoltaïque intégré au bâtiment et les matériaux en verre photovoltaïque semi-transparent.
Il existe quatre types de panneaux solaires à couches minces, notamment le tellurure de cadmium (CdTe), le séléniure de cuivre-indium-gallium (CIGS), le silicium amorphe (a-Si) et l'arséniure de gallium (GaAs).
Tellurure de cadmium (CdTe)
Le CdTe est la technologie solaire à couches minces la plus courante, représentant environ 50 % du marché des panneaux à couches minces. Ils sont peu coûteux à produire et à installer, les panneaux CdTe peuvent mieux absorber la lumière que les panneaux conventionnels et les modules ont une efficacité moyenne de 17% et un maximum de 22,1%.
Séléniure de cuivre, d'indium et de gallium (CIGS) Les
cellules à couches minces CIGS utilisent des absorbeurs en cuivre, indium, gallium et sélénium (CIGS) avec des efficacités de laboratoire supérieures à 20 %. Ils utilisent moins de cadmium, que certaines entreprises utilisent à la place du zinc, ce qui en fait une option respectueuse de l'environnement. Cependant, ces panneaux sont très coûteux, ce qui rend difficile la concurrence avec les panneaux traditionnels en silicium ou CdTe.
Silicium amorphe (a-Si)
Le silicium amorphe (a-Si) est un allotrope amorphe du silicium et est de loin la technologie à couches minces la plus développée. Le silicium en couches minces est une alternative au silicium cristallin traditionnel sur plaquette (ou en vrac). Ils durent également plus longtemps que les feuilles CdTe et CIGS, et ils nécessitent beaucoup moins de matériau en silicone que les panneaux conventionnels. Les panneaux A-Si peuvent se plier, ce qui les rend moins sujets aux fissures.
Arséniure de gallium (GaAs)
L'arséniure de gallium (GaAs), un semi-conducteur à bande interdite directe III-V, est un matériau très courant pour les cellules solaires monocristallines à couche mince. Les cellules solaires GaAs ont été l'une des cellules solaires à couche mince les plus performantes en raison de leur excellente résistance thermique et de leur rendement élevé. C'est la meilleure option si vous souhaitez améliorer votre efficacité solaire à couche mince. Les modules PV ont une capacité de 28,8% mais sont également assez chers.
Les panneaux solaires à couches minces comprennent des cellules solaires sans cadre. Ils sont faciles à fabriquer, flexibles et légers. De plus, ces panneaux sont plus faciles à installer et le processus prend moins de temps. Peut être adapté pour le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV), les applications de toiture et marines, les applications portables, etc.
Avec de nouvelles recherches et des percées dans les cellules solaires à couche mince, la technologie peut être adaptée à davantage d'applications à l'avenir et est susceptible d'augmenter sa valeur marchande non seulement dans les applications à grande échelle, mais aussi dans les petites zones commerciales et résidentielles dans les prochaines années. 10 années .