Le photovoltaïque à couches minces comprend une technologie photovoltaïque qui utilise généralement des substrats minces de matériaux, tels que des métaux ou des plastiques, au lieu de plaques de verre. Des films de différents matériaux sont ensuite superposés sur ces substrats pour créer des cellules solaires. Les cellules photovoltaïques de ce type sont non seulement fines, mais légères et flexibles.
Aussi appelé film solaire, le photovoltaïque à couche mince a été développé principalement pour intégrer les systèmes d’énergie solaire dans la construction de bâtiments nouveaux et anciens. Les cellules réactives du film sont créées en déposant de fines couches d’un matériau photoréactif, souvent d’une épaisseur de seulement quelques nanomètres, sur un substrat mince ou une base. D’autres technologies photovoltaïques créent des cellules solaires en utilisant un substrat de silicium cristallin, qui est essentiellement une plaque de verre épais.
Malgré les différences dans les matériaux de substrat utilisés, le photovoltaïque à couches minces fonctionne sur les mêmes principes de base que les cellules solaires standard. Lorsque la lumière du soleil frappe un morceau de silicium, elle excite les électrons du matériau. Si des couches conductrices de charges opposées sont placées au-dessus et au-dessous du silicium, les électrons excités se déplaceront vers un côté du silicium, créant un déséquilibre voltaïque et une charge électrique ultérieure comme ils le font. Principalement, la différence entre le photovoltaïque standard et le photovoltaïque à couches minces est que la couche de silicium ne se présente pas sous la forme d’une plaque de verre, mais d’une fine couche de silicium flexible déposée sur un matériau de substrat mince, léger et flexible.
L’avantage le plus important du photovoltaïque à couches minces est que les cellules sont suffisamment légères pour être appliquées sur les toits des bâtiments existants. Les cellules solaires ordinaires sont si lourdes et délicates qu’elles nécessitent une structure de support pour supporter leur poids et les maintenir afin qu’elles ne fléchissent pas et ne se brisent pas. Souvent, cela implique de reconcevoir et de reconstruire toute la structure du toit afin qu’elle puisse supporter le poids supplémentaire des cellules et la structure substantielle nécessaire pour maintenir les cellules.
L’installation de panneaux photovoltaïques à couches minces nécessite souvent un peu plus d’efforts que de poser le film sur le toit existant et de le fixer avec des vis ou d’autres attaches simples. Dans la plupart des cas, la structure de toit existante est déjà capable de supporter le poids du film solaire et ne nécessite aucun renforcement supplémentaire. De plus, l’utilisation de cette technologie dans les nouvelles constructions ne nécessite souvent aucune augmentation significative du coût de construction pour tirer le meilleur parti des cellules.
Bien qu’elles soient moins chères à installer, les cellules solaires à couches minces sont généralement moins efficaces pour générer une quantité donnée d’énergie par mètre carré que leurs frères cristallins. Pourtant, de nombreuses autres raisons financières importantes font que le photovoltaïque à couches minces mérite d’être pris en compte. Ceux-ci incluent un prix d’achat inférieur, un coût de production inférieur par watt généré et une installation possible dans de nombreux endroits où les cellules photovoltaïques standard ne pourraient pas être installées.