Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Dans cet article, on s'intéresse aux différentes filières d'élaboration du dispositif photovoltaïque: tout d'abord , les avantages et les inconvénients de la première génération de cellules à base de silicium cristallin,principalement monocristallin et multicristallin; ensuite, les propriétés des cellules inorganiques en couches minces, à base de silicium ou d’autres éléments ; et enfin les concepts avancés pour atteindre des très hauts rendements. Le dernier paragraphe est consacré à l’état actuel du marché photovoltaïque en termes de production de modules et de leurs coûts et à la place de l’énergie photovoltaïque dans le portfolio de production mondiale de l’énergie.
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This manuscript [BE 8579] reviews the development of potential materials and associated technologies for photovoltaic applications. We start by the advantages and disadvantages of the first generation of solar cells based on crystalline silicon materials, namely monocrystalline and polycrystallin. Then we discuss the properties of thin films based solar cells, inorganic materials such as CIGS and CdTe, organic materials (polymers and small molecules) or hybrid materials (DSSC, Perovskites). We will also briefly describe the advanced concepts which enable to achieve very high efficiencies. The last paragraph is devoted to the current status of the photovoltaic market in terms of module production and related costs. Finally, we discuss the role of photovoltaic energy as part of the global energy mix.
Auteur(s)
-
Abdelilah SLAOUI : Directeur de recherche CNRS Laboratoire des sciences de l’ingénieur, de l’informatique et de l’imagerie, ICUBE, CNRS et Université de Strasbourg
INTRODUCTION
La croissance constante de la demande en énergie et les limitations des ressources d’énergie fossiles, associées au réchauffement climatique annoncé, ont été depuis longtemps des facteurs très motivants pour le développement des cellules photovoltaïques les plus performantes et pour trouver des procédés innovants permettant de réduire drastiquement les coûts de fabrication.
Cet article fait suite à l’article [BE 8 578] sur les principes de la conversion photovoltaïque.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
solar modules | solar cells | optoelectronics
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 2007 par Jean-Claude MULLER
- Version archivée 2 de janv. 2013 par Abdelilah SLAOUI
- Version archivée 3 de avr. 2016 par Abdelilah SLAOUI
- Version courante de nov. 2024 par Abdelilah SLAOUI
DOI (Digital Object Identifier)
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Glossaire
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5. Conclusion
Compte tenu des données techniques et économiques présentées ci-dessus, on peut espérer que le photovoltaïque participera d’une façon significative à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Concernant les filières technologiques pour la production des panneaux photovoltaïques répondant à cette forte demande, plusieurs pistes sont envisagées :
-
dans le cas de la technologie silicium actuellement dominante, il s’agit d’utiliser des plaquettes ultraminces (< 150 μm d’épaisseur), de dopage de type N et très pures, de développer des procédés innovants pour réaliser des cellules à très haut rendement (> 27 %) et de réduire le coût de fabrication des modules en inventant des architectures de cellules nécessitant un minimum de manutention ;
-
dans le cas des technologies couches minces, il s’agit de développer des méthodes de croissance des films très peu coûteuses et exemptes de matériaux chers, rares et parfois nocifs en favorisant la mise en œuvre de matériaux abondants (zinc, cuivre, silicium...) ; les modules en matériaux organiques et hybrides (de type pérovskite) auront une part importante dans les niches à forte valeur ajoutée demandant du flexible et répondant aux besoins nomades (chargeur...) ;
-
la combinaison de différents matériaux absorbants pour fabriquer des cellules en tandem en vue d’une meilleure exploitation du spectre solaire permettra certainement dans un avenir proche de réaliser des composants à très haut rendement de conversion (> 40 %).
Concernant le marché photovoltaïque, tous les feux sont au vert avec une production d’électricité et des capacités installées en forte croissance ainsi que des prix en baisse continue (le coût du solaire PV a diminué de près de 80 % en quelques années). Ces indicateurs sont les témoins d’un développement massif de cette source d’énergie dans le portfolio des usages. Il faudra cependant se pencher sérieusement sur les possibilités de stockage de cette source d’énergie intermittente pour permettre un plus large déploiement.
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BIBLIOGRAPHIE
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(6) - FALLY (J.), GUIGNOT (D.), GOEFFRON (L.) - Proc. 7th EC PVSEC, Sevilla, p. 754 - (1986).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (EU/PVSEC) http://www.photovoltaic-conference.com
IEEE Photovoltaic Specialist Conference (IEEE PVS) http://www.ieee-pvsc.org
European Materials Research Society Conference (E-MRS)
Journées Nationales sur le Photovoltaïque (JNPV)
HAUT DE PAGE
http://www.photovoltaique.info/Normes-et-guides-des-circuits.html
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