Quelles sont les différentes générations de cellules solaires?
Il existe trois générations de base de cellules solaires, bien que l'une d'entre elles n'existe pas encore tout à fait, et la recherche est en cours.Ils sont désignés comme premier, deuxième et troisième, et diffèrent en fonction de leur coût et de leur efficacité.
La première génération est à haute efficacité à un coût élevé.Ces cellules solaires sont fabriquées d'une manière similaire aux ordinateurs, impliquant un silicium extrêmement pur, utilisent une jonction unique pour extraire l'énergie des photons et sont très efficaces, abordant leur maximum d'efficacité théorique de 33%.En 2007, les produits de première génération représentaient 89,6% de la production commerciale, bien que la part de marché ait diminué depuis.Les processus de fabrication utilisés pour les produire sont intrinsèquement chers, ce qui signifie que ces cellules peuvent prendre des années pour payer leurs frais d'achat.On ne pense pas que les cellules de première génération pourront fournir de l'énergie plus rentable que les sources de combustibles fossiles.
La deuxième génération, qui a été en cours de développement intense au cours des années 1990 et au début des années 2000, sont des cellules à faible coût et à faible efficacité.Ce sont les cellules solaires à couches minces les plus minces, les conceptions qui utilisent des matériaux minimaux et des processus de fabrication bon marché.Les matériaux les plus populaires utilisés pour ce type sont le séléniure de gallium d'indium en cuivre, le telluride de cadmium (CDTE), le silicium amorphe et le silicium micromorphe.
Un exemple standard de cellules de deuxième génération serait ceux fabriqués par Nanosolar, qui utilise une machine spéciale pour imprimer les cellules à un rythme extrêmement rapide.Bien que ces cellules ne disposent que de 10 à 15% d'efficacité de conversion, la diminution du coût plus que compense ce déficit.Les cellules de deuxième génération ont le potentiel d'être plus rentables que les combustibles fossiles.
Les cellules solaires de troisième génération ne sont qu'une cible de recherche et n'existent pas encore vraiment.L'objectif de la recherche sur l'énergie solaire est de produire des cellules à faible coût et à haute efficacité.Il s'agit probablement de cellules à film mince qui utilisent de nouvelles approches pour obtenir des efficacités dans la plage de 30 à 60%.Certains analystes prédisent que les cellules de troisième génération pourraient commencer à être commercialisées vers 2020, mais ce n'est qu'une supposition.Les technologies associées aux produits de troisième génération comprennent des cellules photovoltaïques multicoltaïques, des cellules en tandem, des cellules nanostructurées pour mieux ramasser la lumière incidente et en utilisant une génération thermique excessive pour améliorer les tensions ou la collecte des porteurs.