Avec l’augmentation de la facture d’électricité et le changement climatique qui se fait de plus en plus sentir ces dernières années, opter pour les énergies renouvelables est devenu une véritable alternative. Parmi les sources d’énergie utilisées par les ménages français, il y a le soleil. L’énergie solaire permet d’alimenter des panneaux photovoltaïques et de produire de l’électricité gratuitement. Les panneaux solaires représentent un moyen de réduire votre facture d’électricité tout en vous servant de l’énergie renouvelable au quotidien. Mais, comment fonctionnent ces panneaux ? Que faut-il savoir à propos de l’équipement solaire photovoltaïque ?
Les composants des panneaux photovoltaïques
Compté parmi les énergies vertes, le soleil n’émet pas de CO2 et de gaz à effet de serre néfaste pour l’environnement. L’un des principaux avantages du panneau solaire photovoltaïque réside également dans leurs compositions. En effet, les panneaux solaires sont conçus avec des matériaux recyclables et respectueux de l’écosystème.
Un panneau photovoltaïque se compose principalement de nombreuses cellules associées à plusieurs appareils. En captant l’énergie du soleil, ces composants transforment les rayons en électricité qui peut atteindre 100 à 200 Watts. Pour la partie mécanique d’un panneau photovoltaïque, nous pouvons citer les éléments suivants.
- Les cellules photovoltaïques : il s’agit de l’un des composants de ces panneaux solaires. Ces cellules servent à transformer la lumière solaire en électricité. Composants de base du panneau solaire photovoltaïque, ces cellules réceptionnent les rayons du soleil ;
- Les matériaux semi-conducteurs : parmi les matériaux semi-conducteurs présents sur les panneaux, il y a le silicium cristallin. Que vous choisissiez un panneau polycristallin ou monocristallin, ces cellules ont été traitées pour capter les rayons du soleil et les transformer en courant électrique ;
- L’encapsulation et protection : la partie supérieure ou la face côté soleil du panneau solaire est fabriquée à partir de verre trempé. La qualité de cette surface permet de préserver le rendement du panneau et la production d’électricité. Il faut préciser que le verre trempé de cette surface résiste à l’humidité, les chocs et les UV. Pour une parfaite protection, les panneaux disposent de cadres en aluminium. Ce type de cadre a été créé pour protéger et faire durer l’installation solaire pendant des années.
Fonctionnement des cellules photovoltaïques
Le principe de fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques reste simple. En captant le rayonnement du soleil, les panneaux produisent de l’électricité. Toutefois, ce processus est assuré par les différents composants du système du panneau. L’énergie du soleil arrive à couvrir jusqu’à 70 % des besoins en électricité d’un logement. Avec un équipement solaire photovoltaïque, vous pouvez profiter d’une certaine autonomie et d’un courant électrique apte à répondre à vos besoins.
Qu’est-ce que l’effet photovoltaïque ?
La lumière du soleil est composée de plusieurs photons. En se frottant à une cellule photovoltaïque, ces photons se transforment en énergie qui va être transférée aux matériaux semi-conducteurs de la cellule. Il s’agit de l’effet photovoltaïque. Ce dernier provient de l’absorption des photons par les matériaux semi-conducteurs pour produire une tension électrique. Ce sont les cellules photovoltaïques qui permettent de produire du courant en captant les rayons du soleil.
La structure des cellules
Afin d’exploiter la lumière du soleil par les panneaux photovoltaïques, il faut l’action des cellules. La production d’électricité par les rayons du soleil est un processus assuré par les cellules photovoltaïques. En parlant de cellules photovoltaïques, nous devons évoquer le sujet des matériaux semi-conducteurs. La collision entre les atomes permet de transférer l’énergie des électrons. La séparation des charges par la présence de rayons lumineux fait partie des étapes importantes lors de la production de l’électricité.
Les cellules photovoltaïques se composent de la jonction P-N. L’utilisation de champ électrique est nécessaire au moment de la fabrication des cellules. Le principe de séparation des charges assure le fonctionnement des cellules. La jonction P-N est à la base du fonctionnement des cellules après leur formation.
Électrons en mouvement
Les cellules photovoltaïques avec les matériaux semi-conducteurs forment les deux couches de la partie inférieure et supérieure. La production d’électricité se fait par le mouvement des électrons. Quand vous placez deux couches en contact, les électrons se mettent en mouvement. Les couches P et N des panneaux deviennent des charges positives et négatives pour créer un champ électrique. Les électrons sont repoussés par les photons pour produire une charge électrique.
La conversion de l’électricité continue
Pour la production d’électricité, le panneau solaire photovoltaïque doit suivre quelques étapes. La composition des panneaux est importante pour avoir de l’électricité. Les panneaux se composent d’éléments qui produisent de la tension, du courant et de la puissance nominale. Les cellules des panneaux produisent un flux de courant continu. Le principe de conversion de l’électricité continue produite par les panneaux est le moyen de profiter d’un courant alternatif que l’on peut utiliser pour les différents équipements de la maison. Les rayons se frottent sur le panneau solaire pour se transformer en courant électrique. Ce dernier passe par l’onduleur afin d’être converti en courant continu et en courant alternatif.
La connexion au réseau électrique ou l’utilisation autonome
En prenant la décision d’installer un panneau solaire photovoltaïque sur votre toit, vous avez deux choix pour l’utilisation de l’électricité produite.
Le système de raccordement au réseau pour injecter l’électricité produite
Avec un raccordement de votre système avec le réseau d’électricité du fournisseur, vous pouvez injecter votre production. Si vous optez pour ce type d’installation de panneaux, vous avez la possibilité de revendre l’excès d’électricité produite.
Le système d’autoconsommation avec un stockage dans des batteries
L’utilisation des panneaux solaires est un moyen de produire de l’électricité. Avec un système d’autoconsommation, vous bénéficiez de la quantité d’électricité suffisante pour alimenter votre logement. En revanche, il faut prévoir l’utilisation des batteries comme stockage de l’électricité solaire produite.
Les facteurs influençant la performance des panneaux photovoltaïques
Pour être efficaces et fonctionner normalement, les panneaux solaires doivent respecter plusieurs paramètres :
- l’intensité lumineuse : les panneaux ont besoin d’une bonne intensité lumineuse pour se mettre en marche et produire de l’électricité. Les rayons lumineux doivent atteindre une certaine intensité pour pouvoir produire assez l’électricité. Il est important de choisir les équipements qui assurent une production d’électricité suffisante pour un logement ;
- la température : ce facteur est souvent négligé par les utilisateurs au moment de choisir leurs panneaux. Même s’il existe des panneaux qui fonctionnent grâce aux simples rayons du soleil, la température joue un rôle capital sur l’efficacité des cellules. Si les panneaux ne parviennent pas à produire une température suffisante, les cellules ne sont pas efficaces ;
- l’orientation et l’inclinaison de l’installation photovoltaïque : chaque élément compte pour assurer la production d’électricité. L’intensité de la lumière et la température des rayons dépendent entièrement de l’orientation de l’endroit sur lequel sont installés les panneaux. Si vous souhaitez produire de l’électricité au kWh, vous devez choisir une bonne inclinaison et une exposition favorable au soleil.
Avantages et limites des panneaux photovoltaïques
Le panneau solaire est reconnu pour son efficacité afin de réduire la facture d’électricité. Énergie renouvelable, le soleil ne pollue pas l’écosystème et évite la production de gaz à effet de serre. Les matériaux qui composent ces panneaux ont été élaborés de sorte à réduire l’impact environnemental.
Les panneaux qui fonctionnent avec l’énergie solaire sont des solutions efficaces pour faire une économie sur la facture d’électricité. Effectivement, vous pouvez produire votre propre électricité en installant des panneaux. Au lieu de vivre de manière dépendant pour l’utilisation de l’électricité, les panneaux produisent une quantité suffisante pour diminuer la facture à payer. D’autre part, les rayons du soleil sont des sources d’énergie qui luttent contre le changement climatique. Les déperditions de gaz à effet de serre et de CO2 sont supprimées lors de l’utilisation des panneaux solaires.
Les limites des panneaux solaires
Outre la production libre d’électricité, les panneaux connaissent aussi une certaine limite. Même si ce type d’équipement permet de produire de l’électricité, il nécessite la présence du soleil pour pouvoir fonctionner. La dépendance à l’ensoleillement représente l’un des inconvénients des panneaux. De plus, le coût initial pour l’installation photovoltaïque est assez élevé. En choisissant les panneaux, il faut préparer un budget important.
Enfin, le recyclage des panneaux est une question qui suscite encore l’attention des utilisateurs. Il existe quelques matériaux composant le panneau solaire photovoltaïque qui ne peuvent pas être recyclés.
Les applications des panneaux photovoltaïques
Il existe plusieurs sortes d’application du panneau solaire selon la disponibilité et l’usage.
Les systèmes résidentiels
Ce genre de système concerne le type d’alimentation des maisons ou des logements à titre de résidence principale. Les systèmes résidentiels ont été créés pour répondre aux besoins en électricité des ménages.
Les projets commerciaux
Pour l’usage commercial, il faut prévoir des installations de modules photovoltaïques de type industriel. Elles peuvent correspondre à l’attente des utilisateurs. Cette application concerne les centrales solaires pour une production importante d’électricité.
Les applications spéciales
Avec le développement de l’utilisation des panneaux, il est désormais possible de choisir des applications spéciales. Dans la liste des applications spéciales disponibles pour les panneaux solaires photovoltaïques, nous pouvons citer les systèmes de pompage d’eau et les satellites.
Les panneaux solaires permettent de capter les rayons lumineux pour produire de l’électricité. Les composants photovoltaïques des panneaux entrent en jeu pour la transformation du rayonnement solaire en courant utilisable dans les maisons. Adopter les panneaux représente un geste pour l’environnement et une solution durable pour la transition écologique.