Les panneaux solaires opèrent grâce au silicium, un matériau semi-conducteur essentiel dans la majorité des cellules photovoltaïques. Ils exploitent l’effet photovoltaïque qui se produit dans ces couches de silicium pour générer de l’électricité à partir de l’énergie solaire. Cela se fait en convertissant l’énergie solaire en électricité, passant du courant continu au courant alternatif.
L’énergie solaire libère des électrons dans le silicium, créant ainsi une tension dans la cellule solaire. En connectant plusieurs cellules solaires dans un panneau solaire, l’électricité peut circuler.
La structure d’un panneau solaire comprend généralement six couches : un cadre en aluminium pour maintenir les couches ensemble, du verre de sécurité pour protéger les cellules solaires, une couche de plastique pour isoler les cellules des éléments, les cellules solaires elles-mêmes qui captent l’énergie solaire, une autre couche de plastique pour protéger la face arrière, et une plaque arrière robuste pour l’isolation et la protection.
Le cœur opérationnel du panneau solaire est constitué des cellules solaires qui convertissent la lumière du soleil en courant continu.
Le fonctionnement des panneaux solaires peut être expliqué en quatre étapes :
Étape 1 : L’énergie solaire, une source durable L’énergie solaire, une forme d’énergie verte, provient du soleil et est inépuisable, ce qui la rend durable.
Étape 2 : Capture de l’énergie solaire Des capteurs solaires, souvent installés sur les toits des bâtiments, extraient l’énergie solaire et la transforment en électricité. L’orientation des capteurs vers le sud et un angle d’inclinaison optimal maximisent le rendement.
Étape 3 : Conversion en électricité L’énergie solaire collectée est sous forme de courant continu, alors que nos appareils fonctionnent généralement avec un courant alternatif. Un onduleur photovoltaïque est utilisé pour convertir le courant continu en courant alternatif. L’ajout de batteries permet de stocker l’électricité pour une utilisation ultérieure.
Étape 4 : Fourniture ou réception d’électricité Si la production d’énergie solaire est insuffisante, l’électricité du fournisseur est utilisée. En cas de surplus, l’excédent peut être renvoyé au réseau électrique, réduisant ainsi la facture d’électricité. L’efficacité des panneaux solaires diminue légèrement avec le temps.
Divers facteurs influencent le fonctionnement des panneaux solaires, notamment l’orientation, la température, les ombres, et les onduleurs. Le positionnement idéal des panneaux solaires est généralement plein sud avec un angle d’inclinaison optimal, mais des ajustements peuvent être nécessaires en fonction des conditions spécifiques de chaque installation.
En hiver, bien que l’ensoleillement soit moindre, les panneaux solaires continuent de fonctionner, bien que leur rendement soit réduit en raison de l’intensité lumineuse plus faible.
Les onduleurs jouent un rôle crucial en convertissant le courant continu en courant alternatif, et leur emplacement peut affecter leur efficacité. En cas d’ombrage important, l’utilisation de micro-onduleurs peut être préférable, bien que cela soit plus coûteux.