Les matériels photovoltaïques spécifiques
Les modules
Différentes technologies sont actuellement exploitées pour la réalisation des générateurs photovoltaïques, elles se répartissent en deux familles : les modules cristallins et les modules en couches minces ou films .
Modules cristallins
Il existe 2 grandes familles de modules cristallins. Le module monocristallin et le module multicristallin.
Le module monocristallin est à ce jour le plus performant avec des rendements autour de 16 à 18 %. Il reste aussi le plus cher.
Le module multicristallin a un rendement entre 12 et 14 %. C’est le plus courant. Il est très utilisé dans les secteurs résidentiel et tertiaire.
Ces modules ont une durée de vie supérieure à 20 ans. Avec le temps il perdent une partie de leur puissance (< 1 % /an) mais continuent à produire de l’électricité. Suivant l’esthétique recherchée, il existe des modules Bi-verre avec deux plaques de verre qui rendent le module semi-transparent, ou bien des modules Verre Tedlar ou Teflon qui sont moins coûteux mais complètement opaques.
Modules couches minces
Ces modules -Thin film en anglais- font l’objet de nombreux travaux de recherche actuellement.
En effet, les rendements actuels de l’ordre de 6 à 8 % devraient augmenter dans les années à venir. Ils sont peu chers et adaptés à de grandes superficies si la surface n’est pas un élément valorisable dans l’installation.
Cette dénomination de couches minces désigne de nombreuses technologies dont les 3 principales sont :
- a-Si le silicium en couche mince ou silicium amorphe,
- CdTe (Tellure de Cadmium),
- CIS (Séléniure de Cuivre Indium).
A noter, à ce jour, que nous n’avons pas de retour d’expérience à 20 ans pour ce type de technologie et le vieillissement de ces modules reste encore une question.
Les fabricants sérieux indiquent, dans leurs spécifications techniques, des valeurs initiales et des valeurs stabilisées.
Le tableau de la Figure P6 fait une synthèse comparative de toutes ces technologies.
| Technologies | sc-Si
monocristallin |
mc-Si
multicristallin |
a-Si
couches minces |
CdTe
couches minces |
CIS
couches minces |
|---|---|---|---|---|---|
| Rendement module STC | |||||
| Maximal | 19% | 15% | 8.5% | 11% | 11% |
| Moyen | 14% | 13% | 6% | 8% | 8% |
| Coût relatif ($/Wc) | 3 | 3 | 2 | 1 | 1 |
| Coef. température à la puissance-crête (%/°C) | -0.3 / -0.5 | 0.3 / -0.5 | -0.2 | -0.2 | -0.3 |
Les connexions
Une installation photovoltaïque nécessite l’emploi de câbles et de connecteurs spécifiques. En effet, les modules sont installés en extérieur, leurs raccordements sont donc soumis aux contraintes climatiques associées à des tensions élevées dues à la mise en série des modules.
Outre le besoin d’étanchéité, le matériel utilisé doit par conséquent être résistant aux rayons ultra-violets et à l’ozone. Il doit aussi posséder une bonne tenue mécanique et à une bonne résistance aux variations de températures extrêmes.
