Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2025-07-10 Origine : Site
Les panneaux solaires CIGS utilisent un matériau photovoltaïque en couche mince. Ce matériau mélange du cuivre, de l'indium, du gallium et du sélénium. La technologie CIGS est avancée et présente un rendement élevé. Il est également flexible et léger. Les panneaux solaires flexibles fabriqués avec CIGS peuvent s’adapter à de nombreuses surfaces. Ils conviennent aux installations légères. Les panneaux CIGS offrent une puissance de sortie constante. Ils fonctionnent bien à des températures élevées. Les panneaux de silicium changent souvent davantage dans les endroits tropicaux. De nombreuses utilisations bénéficient du CIGS. Cela est vrai là où une énergie solaire légère et flexible est nécessaire.
Les panneaux solaires CIGS ont une fine couche flexible composée de cuivre, d'indium, de gallium et de sélénium. Cela les rend légers et faciles à plier pour de nombreuses surfaces.
Ces panneaux fonctionnent bien par temps chaud et changeant. Ils maintiennent une puissance stable mieux que les panneaux en silicium dans de nombreux cas.
Les panneaux CIGS peuvent s'adapter aux toits incurvés, aux voitures et aux appareils portables. Ils peuvent être utilisés dans des endroits où les panneaux rigides en silicone ne peuvent pas s'adapter.
À l’heure actuelle, les panneaux CIGS coûtent plus cher et ne sont pas aussi courants que les panneaux en silicium. Mais la technologie CIGS s’améliore rapidement et devient de plus en plus populaire.
À l’avenir, de meilleurs matériaux, des méthodes de fabrication intelligentes et des conceptions flexibles permettront aux panneaux CIGS de mieux fonctionner, de coûter moins cher et d’être utilisés plus souvent.
Les panneaux solaires CIGS utilisent du séléniure de cuivre, d'indium et de gallium comme matériau principal. Ce matériau est au centre de la technologie CIGS. Ces panneaux font partie du groupe solaire à couches minces. Les panneaux solaires à couches minces CIGS sont légers et peuvent se plier. Ils s'adaptent facilement aux surfaces courbes. Cela les différencie des panneaux en silicium. Les panneaux solaires CIGS captent la lumière du soleil avec une couche très fine. Cette couche a souvent une épaisseur inférieure à 2 micromètres. La fine couche aide à transformer la lumière du soleil en énergie en utilisant moins de matière. L'efficacité des cellules solaires CIGS dans les produits se situe généralement entre 13 % et 18 %. Dans les laboratoires, l'efficacité des cellules solaires CIGS a atteint jusqu'à 23,35 %. Ces panneaux fonctionnent bien pour des utilisations régulières et flexibles.
Remarque : les panneaux solaires à couches minces CIGS sont choisis pour les projets où le poids et la flexibilité sont importants, comme sur les véhicules, les appareils portables ou les murs des bâtiments.
La technologie CIGS a débuté dans les années 1970. Les chercheurs ont d’abord obtenu Efficacité de 12 % dans les cellules solaires monocristallines CIGS. Au fil du temps, les scientifiques ont amélioré les absorbeurs et les méthodes en couches minces. Ils ont trouvé de nouvelles façons de déposer la couche CIGS, comme la co-évaporation et la pulvérisation cathodique. Voici quelques grandes étapes :
Alliage de gallium pour améliorer l'efficacité
Ajouter du sodium pour améliorer la performance
Utiliser du métal flexible et du polymère au lieu du verre
Obtenir des rendements de modules records de 17,6 % sur le verre et de 18,6 % sur l'acier flexible
La technologie CIGS fait désormais partie de la deuxième génération de cellules solaires à couches minces. Il offre un choix moins cher et plus flexible que les panneaux en silicium cristallin.
Les panneaux solaires CIGS présentent de nombreuses caractéristiques importantes : Valeur
| métrique | / | Notes sur la plage/Contexte |
|---|---|---|
| Efficacité du laboratoire | Jusqu'à 23,35% | Efficacités les plus élevées obtenues dans des environnements de laboratoire contrôlés |
| Efficacité commerciale | 13% - 18% | Plage d'efficacité typique pour les panneaux CIGS disponibles sur le marché |
| Avantages de fabrication | Consommation d'énergie réduite, substrats flexibles, meilleure résistance à la chaleur | Contribue aux avantages en matière de coûts et de performances |
| Réduction potentielle des coûts | Fabrication de rouleaux à rouleaux | Devrait réduire considérablement les coûts |
Les panneaux CIGS sont légers et peuvent se plier, ils conviennent donc aux installations spéciales.
Ils fonctionnent bien par temps chaud et lorsqu’un peu d’ombre est présente.
Les panneaux solaires à couches minces CIGS peuvent être utilisés dans les murs des bâtiments, les voitures électriques et les appareils électroniques portables.
Le marché des panneaux solaires CIGS est en croissance. Il pourrait atteindre 31,1 milliards de dollars d’ici 2033 et croître de 10 % chaque année.
La technologie CIGS ne cesse de s'améliorer. Les scientifiques travaillent pour le rendre encore plus efficace et écologique.
Les panneaux solaires CIGS comportent plusieurs couches minces. La couche principale est du séléniure de cuivre, d'indium et de gallium. Cette couche absorbe très bien la lumière du soleil. Cela fonctionne même avec une épaisseur de seulement 1 micromètre. Il y a six couches dans un panneau typique :
Substrat (verre, plastique, acier ou aluminium)
Électrode arrière en molybdène (Mo)
Absorbeur de séléniure de cuivre, d'indium et de gallium (CIGS)
Tampon sulfure de cadmium (CdS)
Oxyde conducteur transparent (TCO), souvent oxyde de zinc (ZnO)
Encapsulant pour la protection
Chaque couche fait quelque chose de spécial. Le substrat maintient le panneau ensemble. La couche de Mo aide à collecter les électrons. La couche CIGS absorbe la lumière et produit de l'électricité. Le tampon CdS aide les couches à bien fonctionner ensemble. Le TCO laisse passer la lumière et déplace l’électricité. Les fabricants utilisent des outils tels que la fluorescence des rayons X pour vérifier l'épaisseur de chaque couche. Cela permet aux panneaux de mieux fonctionner et de durer plus longtemps.
Remarque : Le type de substrat modifie le poids ou la flexion du panneau. La feuille de polyimide est légère et permet au panneau de se plier.
La fabrication de cellules solaires CIGS nécessite des étapes spéciales. Deux voies principales sont utilisées : la co-évaporation et la sélénisation. En co-évaporation, les métaux sont chauffés sous vide. Ils se posent sur le substrat et forment une couche lisse. La sélénisation commence par une couche métallique. Ensuite, le panneau rencontre de la vapeur de sélénium, qui forme la couche CIGS.
Les deux manières peuvent créer d’excellents panneaux. La co-évaporation a permis de fabriquer certains des panneaux les plus efficaces. La sélénisation a également atteint un rendement élevé, comme celui de 20,9 % de Solar Frontier. La sélénisation est bonne pour réaliser rapidement de grands panneaux. Le processus doit conserver le bon mélange de cuivre, d’indium et de gallium. De petits changements peuvent modifier la quantité de puissance produite par le panneau. Garder le mix aide même le panneau à bien fonctionner partout.
De nouvelles idées aident les panneaux CIGS à mieux fonctionner et à se plier davantage. Les scientifiques modifient la quantité de gallium pour ajuster la bande interdite. Cela aide le panneau à capter plus de lumière solaire et à perdre moins d'énergie. L'ajout de sodium à partir du substrat ou par des étapes spéciales permet à davantage de charges de se déplacer et résout de petits problèmes.
Les panneaux CIGS flexibles utilisent une feuille de polyimide comme base. Ces panneaux sont légers et peuvent se plier. Ils conviennent parfaitement aux gadgets et aux endroits incurvés. Certains panneaux flexibles ont atteint une efficacité supérieure à 22 %. Les scientifiques utilisent des outils spéciaux pour vérifier la qualité de chaque couche. Ces contrôles permettent de fabriquer davantage de panneaux qui fonctionnent toujours bien.
| Paramètre | Valeur/Plage | Remarques |
|---|---|---|
| Efficacité simulée maximale | 31,15% | Avec couche de champ arrière spéciale d'une épaisseur d'absorbeur de 1,0 μm. |
| Efficacité (CIGS flexible) | 22,2% | Réalisé sur des substrats en feuille de polyimide. |
| Épaisseur de l'absorbeur | Optimal à ~1,0 μm | Équilibre l’absorption et la recombinaison pour une meilleure efficacité. |
| Avantage de poids | Substrats légers | Permet des panneaux solaires flexibles et portables. |
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Les panneaux solaires à couches minces CIGS fonctionnent bien dans de nombreux endroits. Leur meilleur rendement est de 23,4 %. Les panneaux de silicium monocristallin peuvent atteindre 26,7 %. Les panneaux en silicium polycristallin peuvent aller jusqu'à 24,4 %. La plupart des panneaux CIGS que vous pouvez acheter ont une efficacité comprise entre 13 % et 18 %. En laboratoire, les panels CIGS peuvent faire encore mieux.
Les panneaux CIGS fonctionnent aussi bien par temps ensoleillé que nuageux. Ils continuent à produire de l'énergie lorsque la lumière du soleil change. Les cellules CIGS ont une densité de courant de court-circuit élevée. Cela les aide à travailler dans différents niveaux de lumière. Leur facteur de remplissage et leur tension en circuit ouvert restent stables, même en cas de faible luminosité. Ainsi, les panneaux CIGS perdent moins d’énergie par temps nuageux que les autres panneaux à couche mince.
Les panneaux CIGS perdent également moins de puissance par temps chaud. Lorsqu'il fait 10 K de plus, les panneaux CIGS produisent environ 1 % d'énergie en plus que les panneaux en silicium. Dans les endroits chauds et ensoleillés comme le Koweït, les panneaux CIGS peuvent faire 1,8 % de mieux que les panneaux en silicium. Cela fait du CIGS un bon choix pour les toits chauds.
| métriques | Panneaux solaires à couche mince CIGS | Panneaux de silicium monocristallin | Panneaux de silicium polycristallin |
|---|---|---|---|
| Efficacité la plus élevée enregistrée | 23,4% | 26,7% | 24,4% |
| Coefficient de température | -0,36%/ºC | -0,446%/ºC | -0,387%/ºC |
| Coût par Watt | 0,60 $/W | 0,16 $ - 0,46 $/semaine | 0,24 $/semaine |
Les panneaux solaires à couches minces CIGS continuent de fonctionner correctement malgré les changements climatiques et la chaleur. Cela en fait un bon choix pour de nombreux projets solaires.
Les panneaux solaires à couches minces CIGS coûtent environ 0,60 $ pour chaque watt. C'est plus que la plupart des panneaux en silicium, qui coûtent entre 0,16 et 0,46 dollar par watt. Les panneaux en silicium sont les plus courants sur le marché solaire. Les panneaux CIGS ne représentent qu’environ 2 % du marché mondial. Même si le CIGS n’est pas aussi populaire, il ne cesse de s’améliorer.
Le marché des panneaux solaires CIGS est en croissance. L’Asie-Pacifique est le plus grand marché. L’Amérique du Nord et l’Europe connaissent également une croissance rapide. De plus en plus de gens veulent des panneaux solaires légers et flexibles. Les panneaux CIGS pourraient devenir plus populaires pour cette raison.
Les nouvelles façons de fabriquer les panneaux CIGS les ont rendus plus efficaces de plus de 20 %.
Le marché mondial des panneaux CIGS représente environ 3,89 milliards de dollars en 2024.
L’Asie-Pacifique détient la plus grande part en raison de coûts inférieurs et d’une utilisation accrue de l’énergie solaire.
Les panneaux CIGS sont connus pour être légers et flexibles. Les fabricants peuvent placer des panneaux solaires à couches minces CIGS sur du plastique, du verre ou du métal. Cela permet aux panneaux de se plier et de s'adapter aux objets incurvés. Les panneaux CIGS flexibles peuvent envelopper les voitures, les toits ou les petits appareils.
| Technologie | Caractéristiques de durabilité | Caractéristiques de flexibilité |
|---|---|---|
| CIGS | Nécessite des films spéciaux pour empêcher l’eau d’entrer ; peut être endommagé par l’humidité s’il n’est pas protégé. | Peut être réalisé sur du plastique souple ; peut être aussi flexible que le silicium amorphe, selon la façon dont ils sont fabriqués. |
| Silicium amorphe | Très dur ; si elle est endommagée, seule la partie cassée cesse de fonctionner. | Très flexible ; peut s'enrouler ou se plier autour de petites choses. |
| Silicium cristallin | Se casse plus facilement ; les nouvelles conceptions aident, mais elles peuvent encore se fissurer. | Peut se plier un peu autour de grandes courbes, mais pas autant que le CIGS ou le silicium amorphe. |
Les panneaux CIGS ne se fissurent pas aussi facilement que les panneaux en silicium cristallin. Cela signifie qu'ils ne perdent pas autant de puissance lors de petits coups ou de flexions. Les panneaux en silicium amorphe sont ceux qui se plient le plus, mais les panneaux CIGS sont un bon mélange de souplesse et de résistance.
Astuce : les panneaux solaires flexibles CIGS à couches minces sont parfaits pour les endroits où les panneaux rigides ne conviennent pas.
Les panneaux solaires à couches minces CIGS fournissent une énergie constante dans de nombreux endroits réels. Ils fonctionnent bien sous un soleil brillant ou faible. Leur puissance reste forte par temps chaud grâce à un meilleur coefficient de température. Les panneaux CIGS perdent moins de puissance à mesure qu’ils chauffent. Cela les rend intelligents pour les toits et les endroits chauds.
Les panneaux CIGS font 1 % d'énergie en plus que les panneaux en silicium pour chaque augmentation de température de 10 K.
En cas de soleil et de chaleur intenses, les panneaux CIGS peuvent produire jusqu'à 1,8 % d'énergie en plus que les panneaux en silicium.
Les panneaux CIGS maintiennent leur facteur de remplissage et leur tension stables, même lorsque les nuages passent ou que la lumière baisse.
Dans des conditions de faible luminosité, les panneaux CIGS peuvent perdre plus de tension que le silicium, mais de nouveaux matériaux permettent de résoudre ce problème.
De nouvelles idées, comme le réglage de la bande interdite et l'ajout de sodium, rendent les panneaux CIGS meilleurs et plus stables. La modification de la bande interdite entre 1,00 et 1,11 eV aide les panneaux CIGS à capter davantage de lumière solaire. L'ajout de sodium au contact arrière rend la couche absorbante meilleure et plus solide. Ces changements aident les panneaux CIGS à conserver une puissance élevée et à durer plus longtemps.
| Aspect innovation | Preuves/résultats quantitatifs |
|---|---|
| Réglage de la bande interdite | La bande interdite peut être réglée entre 1,00 et 1,11 eV en modifiant la façon dont le panneau est fabriqué. |
| Incorporation de sodium | Le sodium dans le contact arrière rend l'absorbeur meilleur et l'appareil plus stable. |
| Morphologie des surfaces | Les surfaces lisses après la fabrication du panneau montrent que la couche absorbante est de haute qualité. |
| Comparaison de la couche tampon | Les panneaux tampons CdS produisent plus d'énergie, mais les tampons In2S3 sont plus sûrs et ne génèrent presque aucun déchet. |
| Performances photovoltaïques | Les panels basés sur CdS fonctionnent mieux que ceux basés sur In2S3, mais tous deux obtiennent de meilleurs résultats que les autres panels CIGS dans les études. |
| Évolutivité des processus | La fabrication de panneaux sur du verre flexible est facile à mettre à l'échelle et permet d'économiser de l'argent, de sorte que le réglage de la bande interdite peut être utilisé dans des produits réels. |
Les panneaux solaires à couches minces CIGS sont légers, flexibles et produisent une bonne puissance. Ils travaillent dans de nombreux endroits, comme sur les toits et dans les gadgets portables. Leur puissance constante et leurs nouvelles idées matérielles en font un choix judicieux pour l’énergie solaire à l’avenir.
Les panneaux solaires flexibles ont changé la façon dont les bâtiments utilisent l’énergie solaire. Ces panneaux font partie du photovoltaïque intégré au bâtiment, comme les bardeaux solaires et les façades. Les constructeurs peuvent installer des modules photovoltaïques flexibles sur des toits ou des murs incurvés. Cela les rend parfaits pour les nouvelles conceptions de bâtiments. Les panneaux sont légers, donc faciles à installer. Ils n'ont pas besoin de cadres lourds. De nombreux bâtiments urbains utilisent des panneaux solaires flexibles pour produire de l’électricité et avoir un aspect moderne. Ces panneaux contribuent à réduire les factures d’énergie et à consommer moins d’électricité du réseau.
Les panneaux solaires flexibles fonctionnent bien sur des surfaces qui ne sont pas planes. Les gens les utilisent sur les camping-cars, les bateaux et les tentes. Les panneaux peuvent se plier jusqu'à 30 degrés pour s'adapter aux toits incurvés. Les modules photovoltaïques flexibles sont légers, ils sont donc faciles à transporter et à installer. De nombreux campeurs et randonneurs utilisent ces panneaux à l'extérieur. Certains modèles ne pèsent que 4 à 10 livres, bien moins que les panneaux ordinaires. Les utilisateurs peuvent les coller avec de la colle, du Velcro ou des aimants. Cela rend la configuration rapide et facile. Les panneaux sont dotés de revêtements qui les protègent des intempéries et durent donc plus longtemps à l'extérieur. Ces caractéristiques font des panneaux solaires flexibles un excellent choix pour les équipements portables et les voyages hors réseau.
Les modules photovoltaïques flexibles sont également utilisés dans les projets utilitaires et spéciaux. Certaines fermes solaires utilisent ces panneaux pour une installation rapide sur des terrains accidentés. Les véhicules et bateaux électriques utilisent des panneaux solaires flexibles pour charger les batteries pendant leurs déplacements. Les appareils portables et les appareils électroniques portables utilisent également ces panneaux. Leur forme légère et souple permet aux gens de créer des objets sympas, comme des sacs à dos solaires ou des chargeurs incurvés. Les panneaux CIGS sont utilisés dans les véhicules à énergie solaire et les murs des bâtiments. Les panneaux solaires flexibles aident à fournir de l’énergie là où les panneaux rigides ne peuvent pas aller. Leur flexibilité facilite de nombreuses nouvelles utilisations dans la technologie solaire.
Remarque : des tests réels montrent que les panneaux solaires flexibles fonctionnent bien dans toutes sortes de conditions météorologiques. Ils perdent moins de puissance en cas d’humidité élevée et peuvent supporter la poussière et la pluie. Cela en fait un bon choix pour de nombreuses utilisations.
| Type d'application | Avantage clé | Exemple de cas d'utilisation |
|---|---|---|
| Intégré au bâtiment | Conception sans couture, légère | Bardeaux solaires, façades |
| Surfaces portables/incurvées | Installation facile, flexible | camping-cars, bateaux, tentes |
| Utilitaire/Spécialisé | Des usages adaptables et créatifs | Véhicules, wearables |
Les scientifiques travaillent à améliorer les panneaux solaires CIGS. De nouveaux matériaux et conceptions aident les panneaux à fonctionner plus efficacement. Par exemple, l'utilisation d'alliages d'argent et d'une qualité spéciale de gallium a atteint 23,6% d'efficacité . Certains laboratoires ont même mesuré jusqu’à 23,75 % d’efficacité. Ces nouveaux traitements aident la couche absorbante à mieux fonctionner et à perdre moins d'énergie. Cela signifie que la technologie CIGS peut continuer à s’améliorer.
Les ingénieurs souhaitent que les panneaux durent plus longtemps et soient plus faciles à fabriquer. Ils utilisent des outils spéciaux pour vérifier chaque couche et réduire les pertes de résistance. Les interconnexions en série monolithiques aident les panneaux à produire une tension plus élevée et à perdre moins de chaleur. Ces changements aident les panneaux solaires à mieux fonctionner dans la vie réelle.
Les robots et la technologie intelligente changent la façon dont les panneaux CIGS sont fabriqués. De nombreuses usines utilisent des robots et l’IA pour fabriquer des panneaux plus rapidement et avec moins d’erreurs. Les systèmes solaires intelligents utilisent des capteurs et l'Internet des objets (IoT) pour surveiller les panneaux en temps réel. Ces systèmes aident à détecter rapidement les problèmes et à maintenir le bon fonctionnement de l’énergie solaire.
Les panneaux CIGS à couche mince et flexibles sont légers et s'adaptent à de nombreux endroits.
L'IA et l'IoT permettent aux systèmes solaires intelligents d'utiliser des données en temps réel.
Les panneaux intelligents fonctionneront probablement avec la domotique d’ici 2025.
L’avenir des panneaux solaires CIGS s’annonce prometteur. Une meilleure efficacité, des coûts réduits et de nouvelles utilisations contribuent à la croissance du marché. Les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments, comme les bardeaux et les façades solaires, utilisent le CIGS pour collecter l'énergie solaire de nouvelles manières. De plus en plus de gens veulent de l’énergie propre et les gouvernements soutiennent les projets solaires en adoptant des règles utiles.
Le marché se développe à mesure que la technologie CIGS s’améliore.
Les panneaux CIGS flexibles apportent de nouvelles utilisations dans les bâtiments et les appareils portables.
L’automatisation et l’IA rendent l’énergie solaire moins chère et plus fiable.
La connexion aux réseaux intelligents et au stockage rend les panneaux CIGS plus précieux.
Ces tendances montrent que les panneaux solaires CIGS joueront un rôle plus important à l'avenir. À mesure que la technologie s'améliore, les panneaux CIGS deviendront plus efficaces, flexibles et abordables.
Les panneaux solaires CIGS sont minces et peuvent se plier. Les panneaux en silicone sont rigides et plus lourds. Les panneaux CIGS fonctionnent bien sur les objets incurvés ou les petits gadgets. Ils sont efficaces et adaptés à des usages spéciaux. Les panneaux en silicium coûtent moins cher pour chaque watt. C’est le type le plus utilisé au monde. Le marché du CIGS est en pleine croissance. Sa valeur pourrait atteindre 7,93 milliards de dollars d'ici 2033.
| Aspect | Perspectives du marché CIGS |
|---|---|
| Valeur marchande 2024 | 3,21 milliards de dollars |
| Projection 2033 | 7,93 milliards de dollars |
| Principaux moteurs de croissance | Efficacité, flexibilité, nouvelles applications |
Les gens doivent choisir le panneau adapté à leurs besoins. Les scientifiques continuent de travailler pour améliorer les panels CIGS pour l’avenir.
Les panneaux CIGS ont une fine couche de cuivre, d'indium, de gallium et de sélénium. Les panneaux de silicium utilisent des morceaux épais de silicium. Les panneaux CIGS sont beaucoup plus légers que les panneaux en silicium. Ils peuvent se plier et s’adapter à de nombreuses formes. Les panneaux en silicone sont plus lourds et ne se plient pas.
Oui, les panneaux CIGS peuvent se plier pour s’adapter aux toits ou aux véhicules incurvés. Ils fonctionnent également sur des appareils portables. Cela les rend parfaits pour les projets spéciaux nécessitant des panneaux flexibles.
La plupart des panneaux solaires CIGS fonctionnent pendant 20 à 25 ans. Si vous en prenez bien soin, ils peuvent durer encore plus longtemps. De nombreuses entreprises offrent des garanties pour vous aider à vous sentir en sécurité.
Les panneaux CIGS utilisent moins de matériaux que les panneaux en silicium. Leur fabrication nécessite également moins d’énergie. De nombreuses entreprises recyclent les vieux panneaux pour réduire les déchets. Cela contribue à protéger l’environnement.
Oui! Les panneaux CIGS continuent de produire de l’électricité lorsqu’il fait chaud. Ils perdent moins d’énergie à mesure qu’il fait plus chaud. Cela en fait un choix judicieux pour les endroits ensoleillés.
Astuce : lisez toujours le guide de garantie et d'entretien du panneau pour de meilleurs résultats.
