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Les panneaux solaires peuvent-ils produire de l'électricité par temps nuageux (dans des conditions de faible luminosité) ?
Quels sont les types de panneaux solaires les mieux adaptés au temps nuageux (faible luminosité) ?
Autres technologies innovantes pour assurer l'approvisionnement en électricité dans les situations de faible luminosité
Les panneaux solaires peuvent-ils produire de l'électricité par temps nuageux (faible luminosité) ?
Imaginez qu'un matin maussade, en regardant par la fenêtre, vous aperceviez un ciel densément couvert de nuages sombres. Vous vous demandez peut-être si les panneaux solaires peuvent encore produire de l'électricité par un tel temps ? La réponse est un oui retentissant ! Même par temps nuageux, les panneaux solaires peuvent produire de l'électricité, mais à un taux réduit, atteignant généralement 10 à 25 % de leur puissance normale. C'est comme si les panneaux solaires nous disaient que même les jours les plus sombres, ils ont encore un rôle à jouer.
Approfondissons maintenant le mystère de l'influence des jours nuageux sur les panneaux solaires. En fait, l'épaisseur de la couverture nuageuse détermine grandement l'efficacité des panneaux solaires. Les nuages fins laissent pénétrer davantage de lumière solaire, ce qui a un impact moindre sur les panneaux. En revanche, les nuages épais, qui ressemblent à une couverture dans le ciel, bloquent considérablement la lumière du soleil, ce qui affecte naturellement l'efficacité des panneaux. Il est intéressant de noter que la pluie et la neige, tout en dispersant davantage la lumière déjà faible, nettoient également les surfaces des panneaux, les préparant pour la prochaine période ensoleillée.
Idéalement, les panneaux solaires devraient recevoir au moins 4 à 5 heures de lumière directe par jour. C'est surtout entre 10 heures et 15 heures, lorsque l'énergie solaire est à son maximum, que l'efficacité des panneaux est maximale. Même si le ciel est nuageux, tant que le soleil perce les nuages par intermittence, la production d'énergie des panneaux n'est pas affectée de manière significative. Toutefois, pendant ces périodes cruciales, si le ciel est entièrement couvert par d'épais nuages, la production d'électricité des panneaux solaires peut diminuer de manière drastique.
Dans les régions où la lumière du jour est insuffisante, comme les jours nuageux ou les zones de haute latitude en Europe du Nord, l'accent mis sur la capacité de production d'électricité efficace des panneaux solaires pendant les heures d'ensoleillement limitées souligne l'importance de leur performance en cas de faible luminosité.
La performance des panneaux solaires dans des conditions de faible luminosité fait référence à leur efficacité opérationnelle et à leur production d'énergie dans des conditions d'éclairage insuffisantes. Dans de tels scénarios, les panneaux solaires sont confrontés à des défis tels que la réduction de la production de courant, la diminution de l'efficacité de la conversion, les fluctuations de tension et leur réponse aux différentes longueurs d'onde spectrales de la lumière. Une performance supérieure en basse lumière signifie que même dans des conditions d'éclairage moins qu'idéales, les panneaux solaires peuvent produire efficacement de l'énergie, améliorant ainsi le rendement énergétique global, ce qui est vital pour les zones où les heures de lumière du jour sont courtes ou les conditions d'éclairage sous-optimales.
Quels sont les types de panneaux solaires les mieux adaptés aux jours nuageux (conditions de faible luminosité) ?
Après avoir étudié la capacité des panneaux solaires à produire de l'électricité par temps nuageux, examinons les types de panneaux les mieux adaptés à ces conditions. Lorsque l'on aborde la question des types de panneaux solaires et de leurs performances par faible luminosité, il est important d'examiner les caractéristiques des panneaux solaires au silicium monocristallin, polycristallin et à couche mince dans des conditions de faible luminosité. Il s'agit notamment d'analyser les performances des dernières technologies en matière de faible luminosité afin de déterminer le type de panneau solaire le mieux adapté aux environnements à faible luminosité.
Panneaux solaires monocristallins
Les panneaux solaires monocristallins sont souvent considérés comme le meilleur choix pour les journées nuageuses en raison de leur rendement élevé et de leurs performances supérieures en cas de faible luminosité. Fabriqués à partir de silicium monocristallin de haute qualité, ces panneaux permettent un flux d'électrons plus efficace, améliorant ainsi les capacités de production d'énergie des panneaux. Les panneaux solaires monocristallins sont particulièrement efficaces dans des conditions de faible luminosité, comme par temps nuageux, en raison de leur forte mobilité des électrons, ce qui leur permet de produire de l'électricité efficacement même en cas de faible éclairage.
Panneaux solaires polycristallins
Les panneaux solaires polycristallins ont généralement un rendement inférieur à celui des panneaux solaires monocristallins et sont moins sensibles aux conditions de faible luminosité. Ils sont constitués de plusieurs cristaux de silicium qui limitent la libre circulation des électrons et réduisent la capacité de production d'énergie. Par conséquent, les panneaux solaires polycristallins peuvent ne pas être la meilleure option si votre région connaît fréquemment des journées nuageuses.
Panneaux solaires à couche mince
Les panneaux solaires à couche mince, y compris les matériaux à base de silicium amorphe, de séléniure de cuivre, d'indium et de gallium (CIGS) et de tellurure de cadmium (CdTe), ont généralement le rendement le plus faible, en particulier par temps nuageux. Ils ont besoin d'une lumière solaire aussi directe que possible pour fonctionner efficacement. Leur principal avantage réside dans leur flexibilité, qui leur permet de s'adapter aux surfaces irrégulières, telles que les toits des véhicules récréatifs. Bien qu'il s'agisse de l'option la plus rentable, leur efficacité dans la conversion de la lumière en électricité n'est pas très élevée.
Panneaux solaires IBC et HJT
Les technologies IBC (Interdigitated Back Contact) et HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) sont toutes deux basées sur le développement et l'optimisation de cellules solaires monocristallines. Elles ne sont pas classées dans la catégorie des panneaux solaires polycristallins ou à couche mince, mais représentent plutôt des variantes haut de gamme de la technologie du silicium monocristallin.
Panneaux solaires IBC (Interdigitated Back Contact)
La technologie IBC se distingue par son concept unique. Dans les panneaux solaires IBC, toutes les électrodes sont placées à l'arrière de la cellule. Cette conception élimine les lignes de grille métallique sur la surface avant, réduisant ainsi l'ombrage et la perte de lumière, ce qui permet d'absorber plus de lumière. Les cellules IBC utilisent généralement des matériaux en silicium monocristallin, offrant un rendement élevé et une bonne réponse spectrale.
Les performances des panneaux solaires IBC dans des conditions de faible luminosité sont nettement supérieures, principalement en raison des éléments suivants
1. La conception du contact arrière : Les cellules IBC placent toutes les électrodes à l'arrière, ce qui réduit les ombres à l'avant et permet d'absorber plus de lumière, ce qui est particulièrement important dans des conditions de faible luminosité. La conception sans obstruction de la face avant réduit également la réflexion de la surface, ce qui améliore l'efficacité de l'absorption de la lumière.
2. Réduction des pertes résistives : Les électrodes étant placées à l'arrière, les pertes résistives à l'avant sont minimisées, ce qui améliore l'efficacité dans des conditions de faible luminosité. Le contact arrière permet également de réduire les pertes par recombinaison des porteurs à la surface avant de la cellule.
3.Tension élevée en circuit ouvert (Voc) : La conception des cellules IBC contribue à une tension en circuit ouvert plus élevée. Cet avantage permet aux panneaux d'atteindre plus rapidement la tension de démarrage de l'onduleur, même dans des conditions de faible luminosité. Par conséquent, ils commencent à produire de l'électricité plus tôt le matin et continuent à fonctionner plus longtemps le soir, prolongeant ainsi la durée totale de production d'énergie. Par rapport aux panneaux solaires PERC et TOPCon, les panneaux IBC affichent un gain de production d'énergie de plus de 2,0 %, ce qui représente une amélioration significative de l'efficacité et des capacités d'exploitation de l'énergie.
4.Tolérance à l'ombre : Grâce à la conception unique de leur électrode arrière, les panneaux solaires IBC fonctionnent relativement bien dans des conditions ombragées. Même si certaines parties de la surface du panneau sont couvertes par des ombres, les zones non affectées continuent à produire de l'électricité de manière efficace, minimisant ainsi la baisse de performance globale du système.
Ce sont précisément ces avantages technologiques qui font des panneaux solaires IBC produits par Maysun Solar la solution idéale pour une utilisation dans les régions nuageuses ou faiblement éclairées des hautes latitudes. Ils conservent une efficacité élevée dans la production d'électricité, même dans des conditions d'éclairage sous-optimales. L'image ci-dessous montre des panneaux solaires IBC de Maysun Solar installés sur un toit en Allemagne. Cliquez sur le bouton pour en savoir plus sur les détails du produit !
Panneaux solaires HJT (hétérojonction avec couche mince intrinsèque)
Combinaison du silicium monocristallin et de la technologie des couches minces : les cellules HJT sont basées sur des substrats de silicium monocristallin de type N, avec différentes caractéristiques de couches minces à base de silicium déposées sur les surfaces avant et arrière, formant une structure d'hétérojonction. Les cellules solaires HJT intègrent les avantages du silicium monocristallin et des technologies de couches minces, et présentent d'excellentes capacités d'absorption de la lumière et de passivation. Elles surpassent les technologies PERC et TOPCon en termes d'efficacité et de performance, représentant l'une des technologies de pointe de l'industrie solaire actuelle pour maximiser les taux de conversion et la production d'énergie, et symbolisant l'orientation de la technologie de la plate-forme cellulaire de la prochaine génération.
Les panneaux solaires HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer) excellent dans des conditions de faible luminosité, principalement en raison de leurs caractéristiques structurelles et matérielles uniques. Les principaux facteurs contribuant à la performance des panneaux solaires HJT dans des conditions de faible luminosité sont les suivants
1. La structure hétérojonctionnelle : La principale caractéristique des panneaux solaires HJT est leur structure à hétérojonction, qui combine les avantages du silicium monocristallin et des technologies à couche mince. Cette structure est particulièrement efficace pour améliorer les performances de la cellule dans des conditions de faible luminosité.
2. Passivation de surface : La couche de silicium amorphe hydrogéné non dopé (i-a-Si:H) passive les défauts à la surface du silicium cristallin, réduisant ainsi la recombinaison des porteurs de charge à l'interface. La tension en circuit ouvert (Voc) de la cellule s'en trouve augmentée, ce qui permet d'obtenir une tension plus élevée dans des conditions de faible luminosité et d'allonger considérablement la durée de production d'électricité jusqu'aux premières heures de la matinée et de la soirée. En outre, la réduction des pertes par recombinaison des porteurs permet aux cellules HJT de convertir plus efficacement la lumière en énergie électrique dans des conditions de faible luminosité (par exemple, les jours nuageux, les matins ou les soirs), améliorant ainsi l'efficacité de la conversion photovoltaïque.
3. Réponse spectrale large : Grâce à la composition unique de leur matériau, les cellules HJT présentent une réponse spectrale large et améliorée, allant de 300nm à 1200nm. Cela signifie qu'elles peuvent absorber et convertir efficacement l'énergie lumineuse dans diverses conditions d'éclairage, y compris dans des conditions de faible luminosité.
4. Traitement à basse température : La production de cellules HJT implique un processus à basse température, généralement inférieur à 250°C, qui permet de maintenir l'intégrité structurelle des plaquettes de silicium et de réduire les défauts. Cela contribue à maintenir de bonnes performances dans des conditions de faible luminosité.
5. La technologie de génération bifaciale : Une autre caractéristique importante des panneaux solaires HJT est leur capacité de génération bifaciale (double verre). Les panneaux solaires HJT, conçus avec des structures symétriques à l'avant et à l'arrière et équipés d'une grille, atteignent une efficacité de production de plus de 95 % à l'arrière. Cela signifie que non seulement la face avant capte efficacement la lumière du soleil, mais que la face arrière peut également absorber et convertir la lumière, en particulier la lumière réfléchie et diffusée. Cette caractéristique permet aux panneaux HJT de produire de l'électricité supplémentaire même dans des environnements où la lumière est plus faible, comme par temps nuageux ou pendant le lever et le coucher du soleil.
6. Gestion de la température : Les panneaux solaires HJT ont un coefficient de température de -0,24%/℃, ce qui leur permet de maintenir des performances stables à différentes températures environnementales. Ceci est particulièrement important pendant les périodes plus fraîches telles que les débuts de matinée et les soirées.
Les panneaux solaires HJT produits par Maysun Solar, qui tirent parti de leur structure à hétérojonction, de leur large réponse spectrale et de leur technologie de génération bifaciale, présentent une efficacité exceptionnelle dans la production d'électricité dans des conditions de faible luminosité, comme par temps nuageux ou dans les zones de haute latitude à faible luminosité.
Les raisons de la performance exceptionnelle des panneaux solaires IBC et HJT dans des conditions de faible luminosité sont diverses. Les panneaux solaires IBC, avec leur conception à contact arrière et leur tension de circuit ouvert élevée, optimisent l'absorption de la lumière et la tension de sortie. Les panneaux solaires HJT, quant à eux, améliorent la capture de la lumière et l'efficacité de la conversion dans des conditions de faible luminosité grâce à leur structure à hétérojonction et à leur large réponse spectrale.
Autres technologies innovantes pour garantir l'alimentation électrique dans les situations de faible luminosité
Outre l'utilisation de panneaux solaires dotés d'excellentes performances en cas de faible luminosité, diverses technologies et stratégies innovantes peuvent contribuer à améliorer l'absorption de l'énergie solaire, garantissant ainsi une alimentation électrique stable et efficace dans des conditions de faible luminosité.
1. Suiveurs solaires à un ou deux axes
Les suiveurs solaires sont une solution ingénieuse qui permet d'ajuster l'orientation des panneaux solaires tout au long de la journée afin de garantir un alignement optimal avec le soleil. Cet ajustement automatique peut améliorer considérablement l'efficacité de la collecte d'énergie, parfois même de 30 à 40 %. Les suiveurs à axe unique suivent la trajectoire est-ouest du soleil, tandis que les suiveurs à double axe s'adaptent également aux variations saisonnières de la hauteur du soleil. Bien que les suiveurs puissent augmenter les coûts d'investissement et de maintenance initiaux, leurs avantages en termes d'amélioration de l'efficacité de la collecte d'énergie l'emportent souvent sur ces coûts, en particulier dans les zones où la lumière du soleil est plus faible.
2.Application des micro-onduleurs
Dans les systèmes solaires traditionnels, un onduleur central convertit le courant continu (CC) produit par tous les panneaux en courant alternatif (CA), mais cela signifie que tout panneau peu performant peut affecter l'efficacité globale du système. L'utilisation de micro-onduleurs modifie cette dynamique, car ils sont installés sur chaque panneau solaire et convertissent le courant continu en courant alternatif de manière indépendante. Cette configuration permet à chaque panneau de fonctionner efficacement de manière autonome, ce qui garantit que l'efficacité de l'ensemble du système n'est pas compromise, même dans des conditions de faible luminosité.
3. Maximiser l'emplacement de l'installation
Placement optimal : L'emplacement et l'orientation des panneaux solaires sont déterminants pour leurs performances. Dans l'hémisphère nord, les installations orientées vers le sud sont idéales, tandis que dans l'hémisphère sud, les installations orientées vers le nord sont préférables.
Éviter les obstacles : Veillez à ce que le site d'installation des panneaux solaires soit exempt d'obstacles susceptibles de créer de l'ombre, tels que des bâtiments ou des arbres, et envisagez des ajustements saisonniers pour vous adapter à la position changeante du soleil.
4. Solutions de stockage de l'énergie
L'intégration de systèmes de stockage d'énergie, tels que des batteries lithium-ion ou plomb-acide, permet de stocker l'énergie excédentaire produite pendant les périodes ensoleillées pour l'utiliser pendant les jours nuageux ou la nuit. Cette stratégie permet non seulement d'optimiser l'efficacité de l'utilisation de l'électricité, mais aussi de garantir une alimentation électrique continue, même lorsque l'efficacité des panneaux solaires est réduite.
Les panneaux solaires peuvent produire efficacement de l'électricité même par temps nuageux et dans des conditions de faible luminosité. En choisissant le type de panneaux approprié, comme les panneaux solaires IBC et HJT de Maysun Solar, et en utilisant des technologies et des stratégies innovantes, nous pouvons maximiser l'utilisation des ressources d'énergie solaire. Cette approche garantit une solution énergétique efficace dans des conditions d'éclairage variables.
Maysun Solar est spécialisée dans la production de modules photovoltaïques de haute qualité depuis 2008. Choisissez parmi notre large gamme de panneaux solaires entièrement noirs, à cadre noir, argentés et en verre qui utilisent les technologies half-cut, MBB, IBC, HJT et Shingled. Ces panneaux offrent des performances supérieures et des designs élégants qui s'intègrent parfaitement à tous les bâtiments. Maysun Solar a établi avec succès des bureaux, des entrepôts et des relations à long terme avec d'excellents installateurs dans de nombreux pays ! N'hésitez pas à nous contacter pour obtenir les derniers devis de modules ou pour toute question relative à l'énergie photovoltaïque. Nous sommes ravis de pouvoir vous aider.
