Dans le cadre de la transition énergétique, les panneaux photovoltaïques solaires sont de plus en plus demandés et installés afin de produire sa propre énergie verte. Les panneaux photovoltaïques s’installent sur les toitures et s’appuient sur l’énergie solaire, une énergie gratuite et illimitée mais qui n’est malheureusement pas disponible tout le temps. Pour remédier à cela, la batterie solaire permet de stocker l’énergie afin d’assurer que la production d’électricité est permanente même en absence de rayon solaire. Un panneau solaire photovoltaïque génère de l’électricité grâce à la lumière du soleil en utilisant le principe photovoltaïque. Un onduleur ou micro-onduleur attaché au panneau transforme le courant continu généré par ceci en courant alternatif pour être soit autoconsommé à l’instant, soit injecté sur le réseau. On vous explique plus en détail le fonctionnement de ces panneaux.
Le principe photovoltaïque, c’est quoi ?
L’effet photovoltaïque est une découverte qui remonte à 1838 par le physicien français Alexandre Edmond Bequeret. C’est un effet qui désigne la capacité que possèdent les matériaux semi-conducteurs à convertir la lumière du soleil (et non sa chaleur) en électricité.
L’emplacement d’un panneau solaire photovoltaïque
Les panneaux photovoltaïques sont généralement installés sur les toits des maisons et des bâtiments et orientés vers le côté le mieux ensoleillé. L’orientation plein sud est la plus idéale pour capter un maximum de rayons solaires durant la journée. L’inclinaison du panneau est très importante pour un bon fonctionnement. En France par exemple, l’inclinaison recommandée est entre 10° et 60°, ce qui rend la pente existante des toits viable. Il faut s’assurer qu’aucune ombre ne se porte sur l’installation pour ne pas diminuer sa performance.
La composition d’un panneau solaire photovoltaïque
Les panneaux photovoltaïques sont capables de créer de l’électricité, et donc un courant électrique, en absorbant les ondes électromagnétiques envoyées par le soleil. Le panneau photovoltaïque se compose de deux éléments : les éléments qui forment la structure et les éléments qui produisent l’électricité.
La structure
- Un cadre métallique en aluminium : Le panneau doit être assez solide pour résister aux torsions et durer plus longtemps. L’aluminium quant à lui est un matériau robuste qui s’adapte à tous les types de toitures.
- Une paroi extérieure en verre antireflets qui résiste aux changements climatiques extrêmes et à la grêle.
- Une feuille de plastique souple et légère en EVA qui se trouve juste au-dessous la couche en verre et qui enrobe les cellules photovoltaïques. Ces feuilles permettent aussi de protéger les cellules contre l’humidité, la poussière, l’oxydation et les chocs.
Les cellules photovoltaïques :
- Les cellules photovoltaïques sont composées du silicium monocristallin ou polycristallin qui est un matériau semi-conducteur, très abondant sur terre et facile d’accès, et de métalloïde, dont les propriétés sont intermédiaires entre une composition métallique et non-métallique.
- Pour produire de l’électricité, les cellules doivent former deux couches en parallèle. La couche supérieure contient du phosphore pour une charge négative et la couche supérieure contient du bore pour une charge positive.
Le dos du panneau photovoltaïque :
Le dos du panneau est fait de polymères opaques pour protéger les cellules photovoltaïques et la structure des changements de température et des UV.
Le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque
Le fonctionnement d’un panneau photovoltaïque est assez simple. Installé sur le toit de la maison, avec une bonne orientation et inclinaison, le panneau reçoit les rayons solaires sous forme d’ondes électromagnétiques appelées photons. Les deux couches de silicium – une couche chargée négativement et une couche chargée positivement – créent un champ électrique qui s’active lors de la réception des photons. Puisque les signes opposés s’attirent, le mouvement de charge produit un courant électrique. Ainsi, toutes les cellules produisent un courant continu. Ce courant continu va ensuite être transféré vers un onduleur pour être transformé en courant alternatif prêt à l’utilisation.