Cellules solaires à deux surfaces, bifaces ou bifaciales – informations intéressantes sur les modules solaires

La grande majorité des cellules solaires sont maintenant fabriquées à partir de silicium. Le silicium est un semi-conducteur et en tant que tels sont ses électrons externes dans un intervalle d'énergie appelé la bande de valence, et remplissent complètement le niveau d'énergie de cette bande. Au-dessus de cette bande de valence se trouve une bande interdite ou une pièce d'énergie dans laquelle aucun électron ne peut exister, et la bande de ligne est située plus haut. Cette bande de ligne est presque vide d'électrons, mais c'est l'endroit où les électrons de la bande de valence sont hébergés après avoir été stimulés par l'absorption des photons. Ces électrons ont plus d'énergie que les électrons ordinaires du semi-conducteur. La conductivité électrique du SI décrite jusqu'à présent, qui est appelée silicium intrinsèque, est extrêmement faible. Une légère contamination par les atomes de phosphore entraîne des électrons supplémentaires dans la bande de câble, ce qui fait la tête du silicium N et reçoit une conductivité qui peut être influencée par le changement de la densité des atomes de phosphore. Alternativement, la contamination par des atomes de bore ou d'aluminium peut conduire à la tête de Si P et a une conductivité qui peut également être influencée. Ces atomes de contamination absorbent les électrons de la bande de valence et laissent des «trous» si appelés, qui se comportent comme des charges positives virtuelles. Les cellules solaires SI sont généralement dotées de bore, de sorte qu'elles se comportent comme un collier de type p et ont une gamme de type N étroite (~ 0,5 micromètre). Entre les deux, la transition dite de PN est formée, dans laquelle un champ électrique est créé, les électrons et les trous se divisent, les électrons à la surface et les trous à l'intérieur. De cette façon, un courant de photo est généré, qui est dérivé de contacts métalliques des deux côtés. La lumière qui s'éloigne de la transition PN n'est pas divisée, et les paires de trou d'électrons générées se recombinent enfin et ne génèrent pas de flux photo. Les rôles des régions P et N dans la cellule peuvent, comme expliqué ici, être échangés.

En conséquence, une cellule solaire monofaciale génère un photocourant uniquement lorsque la surface où la jonction s'est formée est éclairée.

Une cellule solaire biface, en revanche, est conçue de telle sorte qu'elle soit active des deux côtés et génère du photocourant lorsque l'un des côtés - avant ou arrière - est éclairé.

Gains supplémentaires en matière de production d'énergie : par rapport aux cellules solaires P, les cellules solaires N ont tendance à augmenter considérablement l'efficacité. Les cellules solaires bifaces auront une perspective d'application plus large en raison de la capacité de production biface et de l'efficacité supérieure du système, et sont particulièrement adaptées aux zones les plus enneigées et aux systèmes de production distribués tels que les toits, les clôtures et les murs antibruit.

L'efficacité de l'arrière de la cellule peut atteindre plus de 19 % et les rétroéclairages incidents peuvent être utilisés pour améliorer la capacité de génération du système, la capacité de surface unitaire augmentant jusqu'à 10 % à 30 %.

Grâce au module en verre doté de la technologie des cellules bifaces, la lumière est captée à la fois à l'avant et à l'arrière du module. L'augmentation de l'utilisation de la lumière augmente l'efficacité du module. Une puissance totale allant jusqu'à 360 Wc peut être obtenue via l'arrière actif du module (290 Wp uniquement à l'avant / total 320 - 360 Wp).

Le gain d'efficacité dépend de la situation de rayonnement (atmosphère et bruit de fond).

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