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Cellules et panneaux solaires photovoltaïques

Cellules et panneaux solaires photovoltaïques

Quel est le principe des panneaux solaires photovoltaïques ? Comment fonctionnent les cellules photovoltaïques ? Comment les panneaux photovoltaïques produisent de l’énergie et sous quelle forme ? Maison en Travaux vous explique tous sur les cellules et les panneaux solaires photovoltaïque.

 

Panneaux solaires photovoltaïques

 

Ces panneaux solaires photovoltaïques transforment le rayonnement solaire en électricité.

Loin de là l’idée de vous faire un cours de physique sur l’énergie solaire, mais, sans entrer dans les détails, voici une petite explication pour les plus curieux d’entre vous :

  1. Les panneaux solaires photovoltaïques captent la lumière du soleil durant la journée.
  2. En passant par une cellule photovoltaïque, les particules composant la lumière, les photons, arrachent des électrons. Un champ électrique interne de la cellule va alors propulser les électrons (particule chargée négativement) dans une couche inférieure de la cellule photovoltaïque en question.
  3. Ces électrons en mouvement dans la cellule vont alors produire un courant continu, c’est-à-dire un courant dont la tension est continue et stable.
  4. Ce courant continu passe par le câblage vers un ondulateur qui a pour rôle de convertir ce courant continu en courant alternatif, un courant que sera donc stockable.
  5. Ce courant alternatif est ensuite envoyé au compteur électrique qui va pouvoir mesurer la production électrique en kilowatt-heure (KWh).
  6. Le courant, après son passage dans le compteur, continue son chemin dans la ligne EDF pour desservir l’installation électrique reliée à l’installation photovoltaïque

 

 

Le gros avantage de l’énergie produite par les panneaux photovoltaïque c’est que vous aller pouvoir revendre le surplus de production électrique à votre fournisseur.

Pour résumer, l’énergie solaire est convertie en électricité grâce à votre installation. Une partie de votre production est stockée tandis que l’autre partie est redistribuée (vous revendez ainsi votre production à un fournisseur d’électricité).

 

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Les panneaux solaires photovoltaïques produisent donc de l’électricité, à ne pas confondre avec les panneaux solaires thermiques qui produisent de la chaleur.

 

Les différents types de panneaux photovoltaïques

 

On distingue actuellement 3 principaux types de panneaux photovoltaïques. La différence se situe au niveau du type de cellules qui composent ces panneaux.

Toutes les cellules de ces panneaux sont produites à base de silicium, mais les méthodes de fabrication différentes donnent des caractéristiques propres. C’est en termes de productivité que se situe les plus grandes différences.

 

Les cellules monocristallines

Les cellules monocristallines sont issues d’un seul bloc de silicium fondu. On pourrait presque dire »pures ». Elles offrent le meilleur rendement (entre 13 et 17%), mais sont aussi forcément les plus chères à produire. Ces cellules sont en général octogonales et d’une couleur uniforme foncée (bleu marine ou gris).

Les panneaux solaires photovoltaïques constitués de ce type de cellules sont ceux qui produisent le plus d’énergie avec le moins de surface.

 

Les cellules polycristallines

Les cellules polycristallines sont élaborées à partir d’un bloc de silicium cristallisé en forme de cristaux multiples. Vues de près, on peut voir les orientations différentes des cristaux. Elles ont un rendement de 11 à 15%, mais leur coût de production est moins élevé que les cellules monocristallines. Elles sont en général de forme rectangulaire et sont bleu nuit avec des reflets.

 

Les cellules amorphes

Les cellules amorphes sont produites à partir d’un « gaz de silicium« , qui est projeté sur du verre, du plastique souple ou du métal, par un procédé de vaporisation sous vide.

La cellule est gris très foncé. C’est la cellule qu’on retrouve sur les calculatrices et les montres dites « solaires ». Le principal avantage de cette technologie c’est qu’on peu l’utiliser sur des matières souples. Le problème est que son rendement est 2 à 3 fois plus faible que les cellules monocristallines avec un rendement moyen de 6 à 8 %.

 

Une 4ème technologie

Avec le progrès technologique, émergent des solutions à base de cuivre indium / gallium / sélénium (CIS). On voit de plus en plus de panneaux équipés de cellules CIS. Ces cellules ont la particularité de transformer en électricité un spectre lumineux plus large que celui des cellules en silicium.

Cette caractéristique rend ces panneaux beaucoup plus performants à l’ombre ou par temps couvert. A puissance équivalente, l’énergie captée sur une journée est supérieure à celle d’un panneau en silicium. Mais cette technologie est essentiellement utilisée à des fins industrielles ou adaptée sur des véhicules nomades car sa principale caractéristique est son efficacité incomparable aux autres technologies existantes en zone d’ombre. Certaines entreprises proposent néanmoins des panneaux solaires pour les particuliers notamment des panneaux en kit à monter soit même. Cependant la législation n’est pas la même dans ce dernier cas.

En matière de rendement, ces panneaux sont environ 12% supérieurs par rapport aux panneaux en silicium amorphe.

 

Quels panneaux solaires photovoltaïques choisir ?

 

Vous l’avez compris, chaque panneau solaire photovoltaïque à ses caractéristiques. On ne peut pas dire qu’un panneau est mieux que l’autre. Chaque panneau a ses avantages et ses inconvénients et c’est à vous de déterminer le panneau solaire qui correspond le mieux à vos besoins en fonctions de vos besoins et critères.

Pensez également à vérifier votre zone d’ensoleillement, car si les panneaux photovoltaïques sont différents selon le modèle, ils ont un point commun essentiel à prendre en compte : ils ont besoin de soleil.