Intro :
De nombreux propriétaires à la recherche de solutions solaires résidentielles accordent la priorité à la rentabilité et à la puissance des panneaux solaires. Bien que ces facteurs soient de la plus haute importance pour les futurs adeptes de l'énergie solaire, l'esthétique joue également un rôle significatif. C'est là que les panneaux solaires entièrement noirs deviennent un choix important. Dans les scénarios où même une petite partie du réseau de panneaux solaires pourrait être visible par les voisins, les propriétaires optent souvent pour des panneaux solaires entièrement noirs afin d'obtenir une apparence soignée et élégante. Cet article présente une vue d'ensemble du processus de production des panneaux solaires noirs, ainsi qu'un examen de leurs avantages et de leurs inconvénients.
Sommaire :
1. Pourquoi certains panneaux solaires sont-ils tout noirs ?
2. Avantages des panneaux solaires tout noirs
3. Inconvénients des panneaux solaires tout noirs
4. Les panneaux solaires tout noirs valent-ils la peine d'être achetés ?
Pourquoi certains panneaux solaires sont-ils tout noirs ?
La raison pour laquelle les panneaux solaires tout noirs ont un aspect si sombre est due à une variété de techniques de conception et de fabrication conçues pour minimiser les reflets visibles et les couleurs vives. En voici quelques raisons :
Cellules monocristallines : Les cellules de silicium polycristallin sont d'un bleu moyen, tandis que les cellules de silicium monocristallin sont d'un bleu foncé et semblent presque noires de loin. Les panneaux solaires tout noirs sont donc généralement équipés de cellules monocristallines, ce qui rend le fonctionnement des panneaux solaires plus stable, et l'aspect général est plus uniforme et plus sombre.
Cadre noir : Pour obtenir l'esthétique noire des panneaux solaires, le cadre est généralement construit en aluminium anodisé noir. Le choix de l'aluminium noir pour le cadre joue un rôle important dans la création de l'aspect noir élégant et uniforme des panneaux solaires.
Tôle arrière entièrement noire : La tôle arrière est la face inférieure du panneau, et les panneaux solaires tout noirs ont généralement une tôle arrière noire. Les feuilles arrière des panneaux solaires tout noirs sont généralement choisies dans des matériaux noirs tels que l'EVA (copolymère éthylène-acétate de vinyle) ou d'autres matériaux noirs pour feuilles arrière. Cela permet de réduire davantage les reflets visibles.
Verre : L'objectif principal du verre avant des panneaux solaires est de maintenir une transmission lumineuse élevée, afin de maximiser l'absorption de la lumière par les cellules pour une conversion efficace de l'électricité. Dans le contexte des panneaux solaires en verre, ces modules intègrent du verre sur les surfaces avant et arrière. Le verre arrière est disponible en deux épaisseurs, à savoir 2,0 mm et 1,6 mm, et est généralement fabriqué à partir de verre photovoltaïque semi-trempé, à faible teneur en fer et ultra-blanc. En fonction des besoins spécifiques, le verre arrière peut être équipé d'une grille (noire ou blanche) ou rester sans grille. Cette configuration présente des avantages indéniables par rapport aux backsheets traditionnels et gagne de plus en plus de reconnaissance et de parts de marché.
Dans le cas des panneaux solaires entièrement noirs en verre, le verre arrière, également appelé verre arrière, est généralement transparent. Toutefois, cette transparence peut, dans certains cas, rendre visibles des barres de soudure et d'autres composants de connexion sur la surface arrière. Pour conserver une esthétique noire et masquer ces composants, les fabricants peuvent incorporer une structure de grille noire sur la vitre arrière. Cela permet d'obtenir un aspect noir uniforme à l'arrière du panneau solaire tout en protégeant les barres conductrices.
Encapsulation : Les cellules solaires sont encapsulées entre le verre avant et la feuille arrière à l'aide d'acétate d'éthylène-vinyle (EVA) et d'une feuille de Tedlar blanche pour l'isolation. Les panneaux solaires tout noirs utilisent généralement des feuilles de Tedlar noires ou d'autres matériaux d'encapsulation noirs pour conserver un aspect noir esthétique et cohérent.
Barres omnibus et contacts : Dans les panneaux solaires tout noirs, les fils d'interconnexion ou les barres omnibus entre les cellules solaires sont également fabriqués à partir de matériaux noirs ou traités pour paraître noirs. Pour ce faire, on peut utiliser des adhésifs conducteurs noirs ou d'autres matériaux noirs. Les barres omnibus et les contacts sur la surface avant des cellules sont conçus pour être noirs ou de couleur foncée afin de minimiser la visibilité.
Silicone : Le silicone est un composant courant dans la production de panneaux solaires, en particulier dans le cas des panneaux solaires en verre, car il sert à encapsuler et à fixer les cellules solaires tout en offrant une protection supplémentaire aux panneaux. Dans la conception de panneaux solaires entièrement noirs, il est courant d'utiliser du silicone teinté en noir ou de sélectionner spécifiquement du silicone noir pour préserver l'esthétique générale du noir. Lors de la fixation du cadre du panneau solaire au verre, le silicone noir est utilisé pour garantir un aspect cohérent et sans couture sur l'ensemble du panneau. L'utilisation de la silicone noire améliore non seulement l'attrait visuel du panneau, mais contribue également à son aspect général uniforme et cohésif. L'image ci-dessous illustre l'aspect du silicone noir dans le contexte d'un panneau solaire entièrement noir.
Dans l'ensemble, les panneaux solaires tout noirs obtiennent leur aspect extrêmement noir en choisissant des matériaux noirs, en réduisant les reflets, en utilisant des cellules à haut rendement et en optimisant la conception. Ils sont donc très populaires dans les applications où l'apparence est importante, comme dans les secteurs résidentiel et architectural. Toutefois, il est important de noter que l'efficacité de la conversion de l'énergie électrique des panneaux peut parfois être légèrement sacrifiée pour obtenir cette apparence.
Avantages des panneaux solaires tout noirs
Esthétique : Les panneaux solaires noirs sont conçus pour avoir une apparence élégante et uniforme. Ils s'intègrent bien aux différents matériaux de couverture et à l'environnement, ce qui en fait un choix privilégié pour ceux qui sont soucieux de l'impact visuel des panneaux solaires sur leur propriété. Ces panneaux solaires contribuent également à l'esthétique générale d'un bâtiment. Leur conception entièrement noire est considérée comme plus attrayante, ce qui peut améliorer l'attrait d'une maison ou d'une propriété commerciale.
Réduction de l'éblouissement : Les systèmes de montage sont généralement en aluminium, un matériau attrayant et hautement réfléchissant. L'utilisation de systèmes de montage noirs (y compris des panneaux solaires noirs, des blocs de montage noirs, des supports noirs, etc. La conception entièrement noire minimise l'éblouissement et la réflexion. Ceci est particulièrement avantageux dans les bâtiments étroits, notamment les installations résidentielles, car cela évite aux voisins d'être dérangés ou même aveuglés par l'éblouissement argenté.
Grande capacité de fonte de la neige : En raison des propriétés d'absorption de la chaleur du matériau aluminium noir, les conditions neigeuses peuvent accélérer la fonte de la neige. Les panneaux solaires tout noirs ont une plus grande capacité d'absorption de la chaleur, ce qui leur permet de faire fondre la neige plus rapidement dans les régions froides, augmentant ainsi l'efficacité de la production d'électricité.
Inconvénients des panneaux solaires tout noirs
Les panneaux solaires tout noirs présentent plusieurs avantages, comme nous l'avons déjà mentionné, mais ils présentent également certains inconvénients par rapport aux panneaux solaires conventionnels (généralement monocristallins) et aux panneaux solaires polycristallins. Voici les principaux inconvénients des panneaux solaires noirs :
Rendement inférieur : Bien que les cellules monocristallines soient reconnues pour leur efficacité, il convient de noter que les panneaux solaires entièrement noirs peuvent présenter une efficacité légèrement inférieure à celle des panneaux solaires monocristallins traditionnels. Cette différence est principalement attribuée à la couche de revêtement noire supplémentaire, qui accélère le chauffage des panneaux solaires entièrement noirs, ce qui les fait fonctionner à des températures élevées. Par conséquent, leur capacité à capter la lumière réfléchie est réduite, ce qui se traduit par une baisse marginale de l'efficacité globale.
Une étude menée par le Tec Institute a révélé que les panneaux solaires entièrement noirs subissaient une augmentation de température moyenne de 5 degrés lors d'une journée ensoleillée, ce qui entraînait une réduction du rendement d'environ 2,3 %. Néanmoins, cette réduction de performance est généralement imperceptible dans les applications résidentielles. Les panneaux solaires entièrement noirs peuvent offrir une esthétique supérieure mais, ce faisant, ils compromettent les avantages de la réflexion et du piégeage de la lumière, ce qui entraîne une réduction du photocourant, généralement jusqu'à 3 % inférieure à celle des modules dotés d'une feuille arrière blanche. Cette réduction de 3 % du courant équivaut approximativement à une diminution de 0,5 % de l'efficacité absolue.
La feuille arrière noire des panneaux solaires entièrement noirs absorbe une partie substantielle des rayons du soleil, ce qui se traduit par une valeur Cell-to-Module (CTM) inférieure d'environ 2,5 % à celle des modules argentés. Cette caractéristique a également un impact sur la performance des cellules solaires.
Coût plus élevé : La production de panneaux solaires tout noirs est plus difficile à contrôler, le choix des matériaux est extrêmement exigeant, leur verre doit prendre un lot uniforme de matières premières, le même processus de production du même verre photovoltaïque, et la nécessité de choisir une cellule de couleur foncée. Obtenir la même couleur et aucune différence de couleur est un grand défi pour les panneaux solaires tout noirs. Le taux de rendement des panneaux solaires tout noirs est relativement faible. Par conséquent, les panneaux solaires tout noirs sont souvent plus chers que les panneaux solaires conventionnels et polycristallins. La conception esthétique noire et l'utilisation de cellules monocristallines sont généralement plus coûteuses.
Les panneaux solaires tout noirs valent-ils la peine d'être achetés ?
Les panneaux solaires tout noirs sont un choix de plus en plus populaire de nos jours. Ils présentent toutefois quelques inconvénients. Ils sont plus chers à fabriquer, ont des rendements de production plus faibles et présentent une perte de puissance plus importante à des températures plus élevées que les autres panneaux solaires. Cependant, les panneaux solaires tout noirs ont des perspectives d'avenir intéressantes. Les progrès technologiques permettront d'améliorer leur efficacité et leur fiabilité dans un plus grand nombre d'applications.
En fin de compte, la décision doit correspondre à vos besoins et priorités spécifiques. Si vous accordez une grande importance à l'apparence de votre système solaire et que vous êtes prêt à investir un peu plus, les panneaux solaires noirs sont le meilleur choix. En revanche, si la rentabilité et les performances du système sont vos principales préoccupations, vous pouvez opter pour des panneaux solaires ordinaires.
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