Comment fonctionnent les panneaux solaires ?

L’ère des énergies renouvelables est là pour durer. Découvrez ce que sont les panneaux solaires, comment ils fonctionnent et quels sont les avantages et les limites de cette technologie.

Savoir comment fonctionnent les panneaux solaires est la première étape pour entrer dans l’univers de l’énergie solaire et explorer les moyens de dépenser moins d’argent tout en se souciant de l’environnement.

L’énergie solaire sera la vedette de la nouvelle ère. Produite par la lumière (énergie photovoltaïque) ou par la chaleur du soleil (thermosolaire), elle permet de produire de l’électricité ou de la chaleur et est l’une des technologies les plus proches de déplacer le pétrole de son trône.

C’est que, avec l’augmentation constante de la demande en sources d’énergie traditionnelles et la hausse des coûts qui en résulte, l’énergie solaire est de plus en plus une nécessité. Par conséquent, l’utilisation de la source inépuisable d’énergie fournie par le soleil grâce à l’utilisation de panneaux solaires ou de réservoirs solaires thermiques devient une excellente alternative pour l’usage domestique et industriel.

Qu’est-ce que l’énergie solaire

L’énergie solaire, oui. Renouvelable, non polluante, disponible sur l’ensemble de la planète, avec des contributions notables au développement durable et à la création d’emplois dans les zones où elle est mise en œuvre, l’énergie solaire a de nombreux avantages à son actif.

Avec l’augmentation constante de la demande en sources d’énergie traditionnelles et la hausse des coûts qui en résulte, l’énergie solaire est de plus en plus une nécessité. Dans ce contexte, tirer profit de la source inépuisable d’énergie fournie par le soleil grâce à l’utilisation de panneaux solaires ou de réservoirs solaires thermiques devient une excellente alternative pour l’usage domestique et industriel.

Qu’est-ce que les panneaux solaires

Pour transformer l’énergie du soleil en énergie que nous pouvons appliquer à notre vie quotidienne, nous aurons besoin d’une cellule ou d’une pile photovoltaïque.

Les cellules solaires ou photovoltaïques sont de petites cellules faites de matériaux semi-conducteurs, tels que le silicium cristallin ou l’arséniure de gallium, qui peuvent se comporter comme des conducteurs électriques ou des isolants, selon leur état. En général, les panneaux solaires que vous trouverez sur le marché sont en silicium.

Une cellule solaire n’est pas capable de produire de grandes quantités d’énergie par elle-même, alors vous en combinez plusieurs pour former un panneau solaire. Il peut y avoir 36 cellules ou plus, selon la taille et la puissance requise du panneau solaire. Par conséquent, un panneau solaire est en fait une grande plaque sur laquelle se trouvent de nombreuses cellules solaires ensemble. Si une cellule convertit l’énergie du soleil en électricité, un panneau peut produire suffisamment d’énergie pour être utilisée dans une maison.

Comment fonctionnent les panneaux solaires

Pour capter l’énergie du soleil et la convertir en électricité, il faut un processus en plusieurs parties. Tout d’abord, les cristaux de matériau semi-conducteur sont traités pour donner à chacun d’eux une charge positive et négative. De cette façon, les cellules ont des charges et peuvent produire de l’électricité. Ensuite, ils sont placés sur le panneau en les intercalant et en les reliant entre eux, au moyen d’un fil conducteur.

Lorsque ces cellules cristallines sont directement exposées à la lumière, l’énergie du soleil fait passer les électrons de la partie négative de la cellule à la partie positive. Ainsi, grâce à la lumière du soleil et aux matériaux utilisés pour assembler les cellules, nous générons un courant électrique d’un point à un autre. Tous ensemble, ils créent un champ électrique dans le panneau solaire.

Comment utiliser l’énergie solaire à la maison ?

Au-delà des panneaux solaires, il existe une série de composants de base qui complètent un système photovoltaïque :

Onduleur

C’est le cœur du système, où l’énergie électrique est gérée en fonction de la demande et de la production. Ce dispositif transforme le courant continu de l’accumulateur en courant alternatif à 230V 50Hz. Il fournit l’énergie nécessaire à un moment donné. Il demande l’aide de sources externes, en raison d’une demande excessive ou pour la protection de l’accumulateur, en gérant la charge de la batterie et en travaillant dans ce dernier cas comme chargeur.

Batteries

L’énergie électrique des panneaux, une fois régulée, va aux batteries, qui sont celles qui stockent l’électricité pour pouvoir l’utiliser à un autre moment. La commercialisation est basée sur la capacité de stockage de l’énergie et se mesure en ampères-heures (Ah).

Régulateur de charge Cet élément a pour fonction de protéger la batterie en cas de surcharge ou de décharge profonde qui affecte le système de stockage en minimisant sa durée de vie utile. Le régulateur surveille constamment la tension du banc de batteries lorsque la batterie est chargée, il interrompt le processus de charge en ouvrant le circuit entre les panneaux et les batteries, lorsque le système commence à être utilisé et les batteries à décharger, le régulateur reconnecte le système.

Types de panneaux solaires

Panneaux monocristallins

Les panneaux solaires monocristallins sont ceux dont la technologie est la plus ancienne, mais c’est la plus développée à ce jour. Ils sont constitués d’un monocristal de silicium pur, comme leur nom l’indique. Ce type de panneau a les taux d’efficacité les plus élevés, car il est fait de silicium de haute pureté. L’efficacité de ces panels est supérieure à 15 % et, dans certains cas, dépasse 21 %. En outre, ils fonctionnent généralement mieux que les panneaux polycristallins de caractéristiques similaires dans des conditions de faible luminosité.

ont une longue durée de vie ; la plupart des fabricants offrent une garantie de 25 ans sur leurs panneaux solaires monocristallins. Mais tout cela les rend un peu plus chers que le reste.

Panneaux polycristallins

Le processus de fabrication des panneaux photovoltaïques polycristallins est plus simple, ce qui se traduit par un prix plus bas. Au lieu de passer par un processus long et coûteux, les fabricants mettent simplement un cristal de semence dans un moule en silicium fondu et le laissent refroidir ; c’est pourquoi le cristal entourant la semence n’est pas uniforme.

Compte tenu de l’aspect économique, il est plus avantageux pour l’usage domestique d’utiliser des panneaux polycristallins ou même à couche mince, bien que leur efficacité soit moindre que celle des panneaux monocristallins (environ 13-16%). C’est pourquoi il faut prévoir plus d’espace pour accueillir des panneaux plus grands et obtenir ainsi les mêmes performances que pour les panneaux monocristallins.

panneaux solaires photovoltaïques à couche mince Dans ce type de panneau, plusieurs couches de matériau photovoltaïque sont déposées sur une base. Selon le matériau utilisé, on peut trouver des panneaux à couche mince en silicium amorphe (a-Si), en tellurure de cadmium (CdTe), en cuivre, en indium, en gallium et en sélénium (GIS/CIGS) ou des cellules photovoltaïques organiques (OPC).

Ces panneaux sont légers et généralement insensibles aux problèmes d’ombrage ou de blocage et aux conditions de faible luminosité, qui n’entravent généralement pas leurs performances. Ils peuvent être flexibles, ce qui leur permet de s’adapter à de multiples surfaces.

A propos de l’installation de panneaux à la maison

• Consommation de courant : savez-vous combien de Kw/h vous consommez par jour ? Avez-vous fait tout votre possible pour rendre votre consommation plus efficace ? Utilisez-vous de l’air à 24ºC ? Débranchez-vous vos chargeurs de téléphone/PC lorsque vous ne les utilisez pas ? L’éclairage de votre maison utilise-t-il la technologie LED ? L’énergie la moins chère/économique est celle qui n’est pas consommée ! Plus vous y aurez prêté attention, mieux vous serez préparé à faire le pas vers une installation solaire dans votre maison. Vous pouvez vérifier votre facture d’électricité ou consulter la compagnie d’électricité. Cela vous aidera à faire votre choix en calculant votre consommation.
• Orientation : Les panneaux fonctionnent en maximisant la production d’énergie lorsqu’ils reçoivent le plus de rayonnement solaire tout au long de la journée. Pour l’hémisphère sud, cela signifie une orientation vers le nord, pour l’hémisphère nord, cela signifie une orientation vers le sud. Cependant, d’autres directions sont également possibles, elles auront simplement moins de résultats.
• Ombrage : vous devez également vérifier si votre toit est ombragé par des arbres, des bâtiments ou d’autres objets. Les heures les plus importantes où elle doit recevoir de la lumière sont de 10h à 15h.

• État du toit : Pour profiter de la grande durabilité des panneaux, assurez-vous que l’état de votre toit est bon et/ou effectuez les réparations nécessaires avant d’installer les panneaux car il peut être coûteux de désinstaller et de réinstaller les panneaux pour une réparation du toit.
• Obtenez les conseils d’un professionnel ! L’angle de votre toit est également important. Un consultant en énergie solaire peut prendre des mesures et vous dire dans quelle mesure vos panneaux pourraient fonctionner sur votre toit.

• Nettoyage : Les panneaux solaires nécessitent très peu d’entretien. Si de la poussière ou des feuilles s’accumulent sur les panneaux, ils peuvent facilement être nettoyés au jet d’eau. Au-delà, ils ne nécessitent pratiquement aucun autre entretien. Les panneaux sans nettoyage peuvent perdre plus de 5% de leur potentiel de génération !
• Maintenance : Les panneaux sont généralement garantis 25 ans et l’onduleur 5 à 10 ans. L’onduleur doit généralement être remplacé après 10-15 ans, ainsi que les batteries. Il est toujours conseillé de consulter un consultant en énergie solaire pour examiner l’état de votre système tous les 4 à 7 ans.
• Évaluation de la propriété : comme toute amélioration de la maison, un système solaire augmente la valeur de votre maison, c’est-à-dire qu’il fonctionne comme un actif qui ajoute de la valeur à votre maison en cas de vente.

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