Silicium cristallin

Monocristallin

• Fabriqué à partir d’un unique cristal de silicium, ce qui permet une circulation fluide des électrons, accessible à des rendements élevés ( entre 16 % et 24%).
• Grâce à son design esthétique noir uniforme, ces cellules sont majoritairement utilisées pour les toitures résidentielles avec des contrainte d'espace forte. Ces cellules maximisent au maximum la production au m². Cette technique est aussi utilisée pour les lieux aillant des contraintes visuelles. 
• Hautement performant dans les espaces limités, durable (30–40 ans), mais a un coût de fabrication élevé.  

Polycristallin

• Composé de plusieurs cristaux de silicium fondus ensemble, cette technologie a un rendement légèrement moins important (environ 11 % à 18 %). Toutefois, sa fabrication est moins coûteuse, donc le prix est plus accessible. 
• Moins esthétique, surface bleutée mosaïque, et légèrement moins performant en conditions suboptimales (lorsque les panneaux n’atteignent pas le niveau maximal d’efficacité ou de performance souhaité) 
• Ces cellules sont souvent utilisées pour des projets de grandes envergures comme un projet solaire en industrie ou en zone agricole. Elles sont également utilisées pour les zones ensoleillés où le coût prime sur l'esthétique. 

Cellules à couches minces (Thin-Film)

• Fabriquées en déposant une ou plusieurs couches photovoltaïques très fines sur un substrat (verre, plastique, métal). Cette technique est plus flexible que les deux premières mais les rendements sont bien plus faibles (10-13%) ; toutefois, en laboratoire, certains matériaux (CdTe ou CIGS) arrivent à atteindre des rendements de 23 %+, avec des prototypes avancés touchant jusqu’à 26–29 %. 
• Ces cellules sont fréquemment construites à partir de silicium amorphe (a-Si), cadmium tellurure (CdTe), CIGS (Cu-In-Ga-Se)
• Les avantages de cette technique sont sa légèreté, sa flexibilité et ses coûts de production souvent plus bas. 
• Cette technique est utilisée lors d'intégration architecturale : façades, toitures, vitrages solaires grâce à son format esthétique et moderne mais également sous des formats portables et nomades : chargeurs solaires pliables, sacs à dos, équipements outdoor, où le poids et la flexibilité comptent.
• En agriculture, elle peut servir notamment pour les serres photovoltaïques (serres à film semi-transparent) 

Hétérojonction (HJT)

• Technologie hybride combinant les avantages du silicium cristallin et des couches minces ce qui permet de combiner le potentiel élevé de rendement et la durabilité. 
• Son rendement est très élevé, cette technique compte parmi les meilleures cellules commercialisées ; depuis 2022–2024, elles constituent jusqu’à 10 % de part de marché des cellules silicium haut de gamme. 
• Elle est majoritairement utilisée pour : - les centrales solaires à grande échelle, les toits commerciaux ou industriels, les système agrivoltaïque afin d'assurer d'excellents rendements (≈25 %) et une durabilité élevée. 
• Elle est également très prometteuse pour les installations flottantes grâce à sa faible corrosion et ses excellentes performances malgré des conditions humides. 

Innovations et technologies émergentes

On distingue des cellules de troisième génération (p. ex. pérovskites, organiques, quantum dots, CZTS, DSSC), souvent à haut rendement potentiel mais encore en phase de R&D ou prototype.

Des prototypes combinant plusieurs couches (double absorbeur) atteignent jusqu’à 34 % d’efficacité modélisée en laboratoire

Conclusion

Les cellules photovoltaïques couvrent un large éventail technologique — du silicium cristallin aux couches minces et aux architectures hybrides (HJT) — chacune répondant à des besoins différents selon l’espace, le coût, les performances et les contraintes. Les technologies émergentes (pérovskites, tandem, etc.) ouvrent des perspectives majeures, mais leur maturité reste à confirmer au-delà du laboratoire.