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2023-09-22
Le développement de la technologie des modules photovoltaïques remonte à la fin du XIXe siècle, lorsque des physiciens ont découvert que certains matériaux pouvaient convertir la lumière du soleil en électricité.Au fil du temps, les chercheurs ont maîtrisé les techniques de fabrication des cellules solaires et améliorent constamment leur conception et leurs performances.Cet article décrit en détail l'histoire de développement de la technologie des modules photovoltaïques.
Cellule solaire de première génération (1954)
La première génération de cellules solaires a été inventée par des chercheurs des laboratoires Bell en 1954.Ce type de cellule est fabriqué à partir de silicium et s'appelle une cellule solaire au silicium monocristallin.L'efficacité de ce type de batterie est très faible, seulement environ 6%, mais elle ouvre la voie à la recherche et au développement de cellules solaires.
Cellules solaires de deuxième génération (1970s)
Les cellules solaires de deuxième génération sont fabriquées à l'aide de silicium polycristallin et sont appelées cellules solaires en silicium polycristallin.Ces cellules sont moins chères que les cellules solaires en silicium monocristallin et ont un rendement amélioré, atteignant environ 10%.
Au milieu des années 1970, les chercheurs ont commencé à étudier l'utilisation de matériaux semi-conducteurs composés pour créer des cellules solaires.Ce type de cellule est appelé cellule solaire à haut rendement car il est plus efficace que les cellules solaires en silicium polycristallin.L'une des cellules solaires à semi-conducteurs composés est la cellule solaire à arsenure de gallium, dont l'efficacité est supérieure à 20%.
Cellules solaires de troisième génération (1990s)
Les recherches sur les cellules solaires de troisième génération ont commencé au milieu des années 1990.Ce type de cellule solaire utilise une plus grande variété de matériaux, y compris des matériaux organiques, des cellules solaires sensibilisées aux colorants et des cellules solaires de pérovskite.
Les cellules solaires organiques utilisent des polymères organiques comme matériaux de semi-conducteurs.Cependant, l'efficacité des cellules solaires organiques est très faible, seulement environ 3%.
Les cellules solaires sensibilisées aux colorants utilisent des molécules de colorant pour convertir la lumière en électricité.Ce type de cellule solaire est plus efficace que les cellules solaires organiques et peut atteindre environ 10%.Le DSSC a un coût faible et un processus de production simple, ce qui le rend adapté à une utilisation dans la production à grande échelle.
Les cellules solaires de pérovskite sont l'une des cellules solaires de troisième génération les plus prometteuses.Il utilise des matériaux de pérovskite comme semi-conducteurs et peut atteindre un rendement plus élevé, qui dépasse actuellement 20%.Ce type de batterie est moins cher à fabriquer et a une plus grande stabilité et durabilité.
Cellules solaires de quatrième génération (début du XXIe siècle)
La quatrième génération de cellules solaires est la dernière technologie de cellules solaires et la plus prometteuse.Les types de matériaux des cellules solaires de quatrième génération sont plus divers, notamment les matériaux organiques, inorganiques et hybrides.
Les cellules solaires hybrides organiques et inorganiques (CIHI) sont une technologie importante dans la quatrième génération de cellules solaires.La batterie utilise un mélange de matériaux organiques et inorganiques pour obtenir une combinaison de haute efficacité et de longue durée de vie.L'efficacité des cellules solaires HIBC a dépassé 15% et le coût de fabrication est faible, ce qui les rend adaptées à une production de masse.
En plus des cellules solaires HIBC, les cellules solaires de quatrième génération comprennent également des cellules solaires à points quantiques, des cellules solaires à nanofils, des cellules solaires au graphène, etc.Ces technologies sont encore en phase de recherche et de développement, mais ont déjà démontré une efficacité et un potentiel élevés.
Résumé
Au fil du temps, l'efficacité et le coût des cellules solaires se sont progressivement améliorés, et une plus grande variété de technologies de cellules solaires est apparue.L'efficacité des cellules solaires de première génération n'était que de 6%, tandis que celle des cellules solaires de quatrième génération a dépassé 15%.Dans l'avenir, avec le développement et l'optimisation continus de la technologie des cellules solaires, le coût de l'énergie solaire continuera de diminuer.et sa position dans l'industrie de l'énergie deviendra de plus en plus importante.
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