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Panneaux solaires en silicium amorphe


Les cellules solaires en silicium amorphe (a-Si ou a-Si:H) appartiennent à la catégorie des couches minces de silicium, dans laquelle une ou plusieurs couches de matériau photovoltaïque sont déposées sur un substrat.

Certains types de cellules solaires à couches minces ont un énorme potentiel. Ces technologies devraient connaître une croissance rapide dans les années à venir à mesure qu'elles mûriront. En 2011, les cellules solaires en silicium amorphe représentaient environ 3 % du marché.

Le mot "amorphe" signifie littéralement sans forme. Le matériau de silicium n'est pas structuré ou cristallisé au niveau moléculaire comme de nombreux autres types de cellules solaires à base de silicium.

La plupart des calculatrices de poche sont alimentées par une cellule solaire à couche mince en silicium amorphe. Pendant longtemps, la faible puissance des cellules solaires en silicium amorphe a limité leur utilisation à de petites applications.

Ce problème est partiellement résolu en "empilant" plusieurs cellules solaires amorphes les unes sur les autres, ce qui augmente leurs performances et économise de l'espace.

Dans des conditions de laboratoire, les scientifiques ont poussé l'efficacité jusqu'à 12,5 %. L'efficacité des cellules solaires en silicium amorphe fabriquées dans des processus à grande échelle varie de 6% à 9%. Oerelikon a établi le record mondial de cellules solaires amorphes stables à plus de 10 % en 2009.

Avantages :

  • Nécessite beaucoup moins de silicium. Le silicium amorphe est un matériau à bande interdite directe et ne nécessite donc qu'environ 1 % du silicium qui aurait été utilisé pour produire une cellule solaire en silicium cristallin.
  • Les substrats peuvent être fabriqués à partir de matériaux peu coûteux tels que le verre, l'acier inoxydable et le plastique.
  • Ce sont les deux principales raisons pour lesquelles les cellules solaires en silicium amorphe ont un grand potentiel pour devenir un jour moins chères que les cellules solaires monocristallines et polycristallines.
  • Peut être rendu flexible et léger. Un module à couche mince flexible nous permet d'être beaucoup plus créatifs en matière d'applications. Ils peuvent être placés sur des surfaces courbes et seront probablement intégrés aux vêtements à l'avenir ! La résistance et la flexibilité sont déterminées par les surfaces ou les substrats sur lesquels les cellules solaires à couche mince sont montées.
  • Les cellules solaires à couches minces fonctionnent relativement bien dans de mauvaises conditions d'éclairage et souffrent moins de problèmes d'ombre.
  • Le silicium amorphe peut être déposé sur des substrats à des températures inférieures à 300 °C, ce qui fait de cette technologie un bon candidat pour les substrats flexibles et les techniques de fabrication rouleau à rouleau.

Inconvénients

  • Les cellules solaires à couches minces amorphes ont un rendement inférieur. La technologie est nouvelle et l'efficacité devrait augmenter avec les percées technologiques dans un avenir proche.
  • Les panneaux solaires à couche mince ont tendance à se dégrader plus rapidement et ne durent pas aussi longtemps que les panneaux solaires monocristallins et polycristallins.
  • Vous devriez couvrir une plus grande surface avec des panneaux solaires en silicium amorphe qu'avec des panneaux solaires cristallins pour une puissance égale à la puissance électrique.
  • L'essentiel : les cellules solaires en silicium amorphe sont prometteuses. Ils sont plus légers, plus flexibles et potentiellement moins chers à fabriquer. D'autre part, la technologie doit mûrir pour concurrencer l'énergie solaire monocristalline et polycristalline.

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