Source naturelle d’énergie, le soleil est un élément important pour la nature ainsi que pour l’être humain. Grâce aux différents rayons produits, il est possible de produire de l’énergie électrique et de la chaleur grâce à des installations. Pour ces installations, on parlera de panneau solaire. Il en existe plusieurs types. Parmi ceux-ci, on a les panneaux solaires photovoltaïques.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire photovoltaïque ?
Aussi appelé module photovoltaïque, le panneau solaire photovoltaïque est tout un ensemble de cellules photovoltaïques. Ces cellules sont reliées entre elles afin de capturer la lumière du rayonnement solaire pour les transformer en électricité. Il est possible de faire la pose de nombreux panneaux solaires photovoltaïques à un même endroit. Ce regroupement est appelé centrale solaire photovoltaïque.
L’énergie produite par le panneau solaire photovoltaïque doit être utilisée directement par l’utilisateur. Cette production électrique peut être aussi stockée dans une batterie électrique. La conservation peut aussi se faire sous forme de stockage à eau chaude, dans la mesure où le ballon installé est alimenté par une résistance électrique, qui est desservie par l’électricité photovoltaïque.
Inscrit dans le processus d’énergie renouvelable, l’installation d’un panneau solaire photovoltaïque est dans la norme de la réglementation thermique. Le panneau solaire photovoltaïque assure son fonctionnement par le biais des cellules photovoltaïques qui y sont installées. Concernant ces cellules, il en existe de plusieurs types. Quels sont les types de cellules photovoltaïques ?
Les différents types de cellules photovoltaïques
On note l’existence de trois types de cellules photovoltaïques :
Les cellules de silicium amorphe
De couleur gris très foncé, ces cellules sont les seules modules capables de produire de l’électricité sous un éclairage artificiel. Celles-ci, sont conçues à partir d’un gaz de silicium sur du métal, du plastique souple ou sur du verre, par un processus d’évaporation sous vide. Elles sont plus fines que les versions cristallines et moins énergivores lors de la fabrication. Les cellules de silicium ont un rendement moins faible que celui des monocristallins.
Les cellules de silicium polycristallin
Elles sont de couleur bleu noir avec des reflets et le plus souvent de forme rectangulaire. Celles-ci, sont issues de silicium cristallisé en forme de cristaux multiples. Installées, elles ont pour rôle de capter aisément la lumière ambiante produite par les rayons solaires grâce aux cristaux qui ont la force d’éventails.
Ces cristaux sont orientés vers l’extérieur. Avec un rendement compris entre 14 et 18%, les cellules de silicium polycristallin sont moins chères que les monocristallines à la vente et aussi moins coûteuses à la production.
Les cellules de silicium monocristallin
Très pures, les cellules de silicium monocristallin de couleur noire et octogonales, sont produites à partir d’un seul bloc de silicium fondu. Les cristaux qui sont installés sont tous orientés dans la même direction. Ce qui leur permet d’être plus efficaces dans la production.
Avec un rayonnement direct, celles-ci fournissent un rendement élevé de (15 à 20%). En ce qui concerne le coût, ce sont des cellules qui sont coûteuses à la production ainsi qu’à la vente. Plus performantes que les autres cellules, celles-ci permettent de produire le maximum d’énergie avec une surface réduite.
NB : on a l’existence de panneaux solaires photovoltaïques souples ou flexibles.
Comment les panneaux solaires photovoltaïques fonctionnent et génèrent de l’électricité ?
De l’énergie naturelle (le soleil) à la production de l’électricité, on a le déplacement d’un certain nombre d’éléments qui sont invisibles à l’œil nu. Ce sont les électrons et les photons. Les photons se déplacent tout en frappant les cellules photovoltaïques, et aussi le déplacement des électrons pour la production du courant électrique continue, qui est enfin transformé en courant alternatif grâce aux onduleurs.
Pour plus de détails, les panneaux solaires photovoltaïques qui sont composés d’un certain nombre de silicium, exploitent l’effet photoélectrique, afin de transformer l’énergie solaire en électricité. Le silicium qui est un matériau semi-conducteur, une fois installé produit des cellules, appelées cellules photovoltaïques qui résident dans le module. Le panneau qui est posé, est composé de deux couches, qui sont reliées entre elles par des fils conducteurs.
La face de la couche qui est au-dessus possède un nombre d’électrons plus élevé que celle du dessous. Ce sont les différents mouvements de ces électrons qui vont conduire à la production du courant électrique continu. D’où vient l’énergie dont dispose ces électrons ? La lumière du soleil est généralement composée de photons.
Et ce sont ces photons qui viennent frapper la surface du panneau solaire photovoltaïque installé, pour ensuite transmettre l’énergie produite aux électrons du silicium, qui est un matériau semi-conducteur. Par la suite, les électrons sont relâchés, ceux-ci vont traverser la couche et produire le courant électrique pour l’alimentation de votre bâtiment. C’est tout un processus bien organisé qui a pour principale source d’énergie le soleil.
Qu’est-ce que le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque ?
Parler de rendement, c’est faire la différence entre l’énergie que reçoivent les panneaux solaires installés et l’énergie produite sous forme de courant électrique. Lorsqu’on fait l’installation d’un panneau solaire photovoltaïque, c’est pour profiter d’un courant électrique efficace pour l’alimentation de votre bâtiment.
Mais, avec un panneau solaire photovoltaïque, il est possible de parvenir à une production d’électricité faible. Lors du processus, il peut avoir des pertes d’énergie. Afin de profiter d’un bon rendement pour votre bâtiment, il faut tenir compte de plusieurs paramètres :
- La puissance du panneau solaire photovoltaïque,
- La technologie utilisée,
- La zone où est implanté le panneau solaire photovoltaïque,
- Les autres équipements de votre installation,
- L’inclinaison et l’orientation du panneau solaire photovoltaïque,
- Les potentielles ombres,
- Et autres.
Une parfaite installation d’un panneau solaire photovoltaïque, tient compte de tous ces éléments. Car, de mauvais choix peuvent vous conduire à une installation très chère pour un rendement très faible. Adressez-vous, toujours à des professionnels dans le domaine des panneaux solaires.
Les avantages d’une installation de panneaux solaires photovoltaïques
Nombreux sont les avantages, liés à l’installation d’un panneau solaire photovoltaïque. Ces avantages sont d’ordre écologique, économique et technique. Alimentés par le soleil, qui est une source énergétique naturelle, ceux-ci produisent une énergie renouvelable, saine et totalement gratuite.
Vous bénéficiez d’une autoconsommation énergétique pour le fonctionnement de vos différents appareils et la réduction de vos factures électriques. Une revente de l’électricité photovoltaïque est possible en cas de surplus au niveau de la production d’énergie électrique. C’est également, un investissement à long terme.
Les panneaux solaires photovoltaïques ne constituent aucun danger pour l’environnement. C’est une installation qui contribue à la réduction des émissions de dioxyde de carbone. Ce sont des éléments recyclables. Leur installation se fait de manière simple et rapide. Ils sont utilisables en été comme en hiver, car ils sont résistants aux variations de température. Ils ne sont pas encombrants, et ont un entretien facile. Une maintenance une fois par an est suffisante.
Les inconvénients des panneaux solaires photovoltaïques
Voici quelques inconvénients à prendre en compte avant l’installation de panneaux solaires photovoltaïques. On a une production d’énergie qui est soumise aux conditions climatiques. Le rendement tient compte de l’ensoleillement. Une bonne production d’énergie en été et une réduction en période d’hiver, ainsi que dans les différentes zones nuageuses.
L’énergie électrique n’est pas produite la nuit. Par conséquent, vous serez contraint à faire l’installation de batteries dans vos panneaux solaires photovoltaïques. Ces différentes batteries sont à des coûts élevés sur le marché. Vous pouvez aussi opter pour une source d’énergie secondaire.
Pour une grande quantité de production d’une installation de panneaux solaires photovoltaïques, il vous faut une grande superficie de panneaux solaires photovoltaïques. Leurs installations demandent aussi des coûts élevés. Il faut aussi savoir que, ceux-ci ont une durée de vie élevée, mais ne sont pas éternels.
L’installation d’un panneau solaire photovoltaïque est-elle légale ?
Fatigué de la hausse des factures d’électricité, vous avez pris la décision de faire l’installation d’un panneau solaire photovoltaïque pour votre bâtiment. Alors, sachez que la production d’une autoconsommation en électricité par l’installation d’un panneau solaire photovoltaïque est légale devant la loi.
Mais, il existe des processus à suite avant tous travaux d’installation. Il serait important d’informer le maire de votre commune, votre copropriétaire, si c’est le cas, et aussi la direction départementale des territoires.
Pour une installation de panneaux solaires photovoltaïques au sol, il y’a une déclaration de travaux à faire au préalable. Cette déclaration dépendra de la taille de vos panneaux solaires photovoltaïques et aussi de la puissance du système.
