Les cellules
Il existe 3 types de cellules solaires :
- Amorphes
- Polycristallins
- Monocristallins
Les cellules amorphes ont pratiquement disparu du marché. Leur rendement (capacité à produire de l'électricité) était vraiment trop faible.
Les cellules polycristallines sont fabriquées avec des éclats de coupe de la silice. Ce sont des cellules reconstituées. Le rendement est de l'ordre de 14% et ces cellules vieillissent assez rapidement.
Les cellules monocristallines sont découpées dans une barre de silice pure. Ce sont les cellules les plus productives (entre 17 et 24% de rendement). Ce sont aussi les plus chères.
Les bons panneaux sont tous réalisés avec des cellules monocristallines. C'est ce type de cellule qu'utilise Energie Mobile pour tous les modèles de panneaux qu'ils soient souples ou rigides.
L'évolution technologique des cellules
Pour produire de l'énergie, les cellules sont reliées entre elles par des contacts en étain. Ces connexions sont visibles en regardant en détail un panneau. La société Sun Power qui produit des cellules a eu l'idée de faire passer ces connexions sous la cellule laissant alors le plus possible de la surface de la cellule exposée au soleil. En effet, ces circuits représentent 20% de la surface de la cellule. 20% qui ne sont pas éclairés par le soleil et qui ne produisent rien.
À puissance égale, cette technologie nommée Back Contact, protégée par un brevet, permet de réaliser des panneaux solaires 20% plus petits. Le rendement est ainsi augmenté puisqu'un panneau Back Contact a un rendement de 24% en comparaison au 17% d'un panneau traditionnel.
Le prix de ces panneaux solaires de nouvelle génération est plus élevé de 30% environ, mais cette différence de prix se retrouve sur la production d'énergie gagnée.
Rigides ou souples ?
Les panneaux solaires traditionnels sont rigides. Ils sont montés dans un cadre aluminium et protégés par une vitre. C'est la solution la plus fiable, car la vitre de protection ne craint ni les embruns ni les UV. Bien ventilés et installés sur un portique ou des bossoirs, leur rendement peut être encore amélioré si ces derniers sont orientables. Mais l'inconvénient de ces panneaux réside dans leur poids. Ils sont lourds, encombrants et ne supportent pas que l'on marche dessus.
Sont alors apparus les panneaux dits "souples". Ce type de panneaux peut prendre un certain rayon de courbure (assez faible). Les cellules sont protégées non plus par une glace, mais par une résine polymère antidérapante ETFE. L'absence de cadre aluminium et de vitre permet à ces panneaux d'obtenir un gain de poids non négligeable : ainsi un panneau rigide HP115 pèse 9kg contre 1,35kg pour un panneau souple HPFlex 115.
Ces panneaux souples sont construits avec les mêmes cellules solaires que les rigides. À taille égale, ils ont donc les mêmes performances. Cependant, les panneaux posés à plat pont perdent un peu de rendement du fait de l'échauffement des cellules et des ombrages divers (mât, voile..). En revanche, on peut optimiser le rendement des panneaux souples en les rendant amovibles (avec l'installation d'œillet) et ainsi pouvoir les orienter au mieux en fonction du soleil. La production peut être alors multipliée par 2 !
Dans ce cas de figure les panneaux souples HP Flex et les panneaux pliables HPP sont aussi conseillés.
Enfin, si les panneaux rigides sont maintenant largement fiabilisés, nous n'avons encore que peu de recul sur la durée de vie des panneaux souples.
Le bon régulateur
La chaîne de production électrique solaire doit être parfaite d'un bout à l'autre. Inutile d'installer de splendides panneaux avec un rendement magnifique si ces derniers ne peuvent pas transmettre toute leur énergie à la batterie. Entre les panneaux et la batterie à recharger, il faut installer un régulateur. Celui-ci transforme la tension du panneau (souvent 20 V) en une tension utilisable pour charger (14 V). Il existe deux types de régulateurs pour faire ce travail. Les régulateurs PWM et les MPPT. Derrière ces appellations barbares se cachent deux modes de traitement du flux électrique. Prenons un exemple. Un panneau qui charge 5A à 20 V fera 100 W (d'après la formule P=UI avec U=20 V et I=5 A on trouve P= 100 W) Un régulateur traditionnel PWM se charge de baisser la tension pour qu'elle soit acceptée par la batterie. Il la passe de 20 V à 14 V. Il ne touche pas à l'ampérage. Du coup avec la formule précédente, on trouve la puissance transmise : P=14 x 5 = 70 W. le beau panneau de 100 W ne pourra de toute façon pas transmettre plus que 70 W… Un régulateur MPPT convertit la baisse de tension en augmentant l'ampérage pour toujours arriver à la puissance nominale du panneau. Ce régulateur embarque une électronique plus complexe qui hélas coûte plus cher. Chez Energie Mobile, les 2 types de régulateurs sont au catalogue avec des prix variant pour des régulateurs de puissance comparables. Par exemple pour une puissance de 10 Ampères, le régulateur EMA10 est à 22€HT et le MPPT1012 à 49€HT.
