L’énergie solaire photovoltaïque repose sur un élément essentiel : la cellule photovoltaïque. C’est grâce à elle que l’énergie lumineuse (les photons) est captée et transformée en énergie électrique sous forme de courant continu. Contrairement à la technologie des panneaux solaires, qui intègrent différents types de cellules et configurations, cet article se concentre sur les technologies à la base des cellules elles-mêmes.

Comment Fonctionnent les Cellules Photovoltaïques ?

Le fonctionnement des cellules photovoltaïques repose sur l’effet photovoltaïque, un phénomène physique permettant de convertir la lumière en électricité. La cellule solaire est composée d’un matériau semi-conducteur, souvent du silicium, dans lequel un donneur et un accepteur d’électrons sont présents.

Quand les photons de la lumière frappent la cellule, ils excitent les électrons, créant un flux électrique. Ce flux est ensuite capté par des contacts métalliques et utilisé pour produire de l’électricité utilisable.

Les Différentes Technologies de Cellules Photovoltaïques

1. Les Cellules au Silicium Cristallin

Le silicium cristallin est la technologie dominante, représentant environ 95 % du marché mondial. Ces cellules sont robustes, performantes et offrent des rendements compris entre 17 % et 23 % avec une durée de vie moyenne de 30 ans. On distingue :

• Monocristallin : issu d’un cristal unique, il est plus efficace mais plus coûteux.
• Polycristallin : fabriqué à partir de plusieurs cristaux, il est plus abordable mais offre un rendement légèrement inférieur.

2. Les Cellules à Base de Couches Minces

Ces cellules utilisent des matériaux semi-conducteurs déposés en fines couches sur des substrats comme le verre ou le plastique. Bien qu’elles soient moins coûteuses et offrent un aspect esthétique uniforme, leur rendement est inférieur (11 % à 19 %). Exemples de technologies :

• CIS (Cuivre-Indium-Sélénium)
• CdTe (Tellurure de Cadmium)

3. Les Cellules Organique et à Colorants

Encore en phase de recherche, ces cellules visent à produire de l’énergie à très bas coût. Leur rendement avoisine les 15 %, mais leur durée de vie reste limitée. Les cellules à colorants, basées sur les travaux de Michaël Grätzel, représentent un axe prometteur.

4. Les Cellules à Base de Perovskite

La perovskite est une technologie récente qui suscite beaucoup d’intérêt. Ce matériau cristallin est léger, flexible et capable d’absorber une large gamme de longueurs d’onde, promettant des rendements énergétiques élevés. Cependant, sa stabilité et sa durée de vie sont encore en phase d’amélioration.

Quelle Différence Entre Cellules et Panneaux Solaires ?

Les cellules photovoltaïques sont les blocs unitaires qui produisent de l’électricité, tandis que les panneaux solaires regroupent plusieurs cellules assemblées et intègrent une technologie spécifique (PERC, TOPCon, bifacial, etc.).

Les cellules photovoltaïques représentent le cœur technologique des systèmes solaires. Comprendre leur fonctionnement et leurs différences permet de mieux appréhender les innovations du marché et de choisir une solution adaptée à vos besoins. Qu’il s’agisse de silicium cristallin, de couches minces ou de perovskite, chaque technologie a ses avantages et limites, offrant un potentiel immense pour l’avenir de l’énergie solaire.

La grande majorité des panneaux vendus sur le marché Français sont des panneaux solaires monocristallins, le grand volume d’unités produites sur le marché chinois ont fait baisser les prix, vous pouvez aisément acquérir pour 100€ des panneaux de 400 Wc voire des puissances supérieures. Les cellules monocristallines étant plus pures que leurs cousines les polycristallines, c’est le consommateur qui en a largement bénéficié.