Les panneaux photovoltaïques

Pour introduire ce nouveau thème qui est l’énergie solaire, je souhaite définir quelques notions. En effet, tout le monde connait les panneaux solaires, mais bien peu de gens savent réellement comment ils fonctionnent, dont moi jusqu’à récemment.
Je ne vais pas vous baratiner avec des notions trop scientifiques que je ne maîtrise absolument pas, mais expliquer brièvement les différences entre un panneau solaire photovoltaïque et thermique pour commencer.
Les panneaux solaires photovoltaïques
Comment sont-ils conçus ?
Les panneaux solaires photovoltaïques sont conçus de sorte à être posés facilement sur les toits ou toute autre surface plane, grâce à leur taille de l’ordre de 1m², et et résistants aux intempéries. Ils ont une durée de vie moyenne de 25 à 30ans.
La principale différence avec leurs confrères thermique est qu'ils transforment la lumière en électricité, alors que les panneaux solaires thermiques la transforment en chaleur.
La principale matière utilisée est le silicium qui représente 90% du marché actuellement, bien que des recherches sont effectuées pour trouver de nouveaux matériaux.
On retrouve le silicium monocristallin : il est le matériau le plus rentable actuellement, de l’ordre de 15% à 25%, avec des coûts très élevés néanmoins.
Le silicium polycristallin : le prix est moins élevé, mais il en est de même pour les la rentabilité (10% à 15%)

Le silicium amorphe : les tarifs sont bien moins élevés, mais il obtient la rentabilité la plus faible (de 5% à 10%)
Comment fonctionnent-ils ?
Rappel : Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau conducteur.
Les panneaux solaires sont constitués de cellules photovoltaïques, celles-là même qui permettent de convertir la lumière du soleil en électricité. Aujourd’hui, la plupart de ces cellules sont constituées de deux couches principales, composées elles-mêmes d’atomes de silicium comme vu précédemment. Il s’agit d’un matériau semi-conducteur, qui est enrichi ou appauvri en électrons par d’autres atomes qui rendent donc le silicium impur, afin de permettre une meilleure conductivité de l’électricité.
Une fois que les photons, particules de la lumière, rentrent en contact avec la cellule, il y a tout un mouvement des charges négatives, qui donnent lieu à ce fameux déplacement des électrons dans un circuit extérieur relié à des électrodes. C’est ainsi que le courant va être généré.
Il faut savoir qu’en plus de ces deux couches, on retrouve deux électrodes (l’anode et la cathode), une couche anti-reflets pour éviter au maximum les pertes de photons, ainsi qu’une couche de verre pour résister aux intempéries.
Pffiou, pas évident comme explication. Pour plus de renseignements sur le fonctionnement des panneaux photovoltaïques, je vous invite à regarder ces différents PDF.
http://www.cea.fr/content/download/3147/14983/file/encadred.pdf.
http://defis.cea.fr/defis/131/cea_defis131_16_17.pdf.
Le courant continu produit doit passer par un ondulateur, afin de se transformer en courant alternatif. Il est ensuite soit utilisée directement, soit stockée pour une utilisation ultérieure, soit réinjectée dans le réseau pour le vendre.
Il ne faut pas oublier de préciser que stocker l’électricité dans des batteries peut être générateur de pollution.

En effet, une polémique fait rage actuellement, quant au recyclage de ces fameuses batteries, et des panneaux en eux-mêmes. Et qu’en est-il quant à la pollution créée et l’énergie requise lors de la fabrication de ces panneaux ?
Avant de généraliser ces concepts, peut-être serait-il utile d’y réfléchir à deux fois…