Vous projetez d’installer un panneau solaire photovoltaïque pour votre habitation ou pour un bâtiment utilisé à des fins professionnelles ? Le mieux que vous puissiez faire avant de vous lancer est de vous renseigner et savoir à quoi s’attendre. À commencer par le fonctionnement du panneau solaire que nous allons vous expliquer dans la suite de cet article.
La composition d’une installation solaire
Pour comprendre le fonctionnement d’un panneau solaire, il faut dans un premier temps savoir de quoi il se compose. Vous devez retenir qu’il y a une différence entre panneau solaire thermique et panneau solaire photovoltaïque. Le premier produit uniquement de la chaleur tandis que le second, qui nous intéresse, génère de l’électricité que l’on peut utiliser dans toute la maison.
Une installation solaire est un dispositif mis en place afin d’exploiter une énergie renouvelable en particulier (le soleil ainsi que la lumière naturelle) pour produire de l’électricité. Le système se compose principalement des éléments suivants :
- le panneau solaire comportant des cellules photovoltaïques recouvertes de verre trempé face au soleil et un dos avec un isolant thermique ;
- le régulateur permettant la charge optimale et de protéger les batteries contre la surcharge ou la décharge totale ;
- l’onduleur qui convertit le courant continu en courant alternatif ;
- la batterie qui sert à stocker l’électricité produite en surplus pour un usage ultérieur.
Le processus de fabrication d’un panneau solaire
Dans le détail, un panneau solaire se compose de cellules photovoltaïques, d’un cadre, du verre trempé, de plastique et de différentes connexions en cuivre ou en argent.
Le processus de fabrication d’un panneau solaire photovoltaïque commence par l’extraction et la purification du silicium, principal composant des cellules photovoltaïques.
Les cellules photovoltaïques (surfaces sur lesquelles les rayons solaires sont captés en vue d’une transformation en courant électrique) sont donc fabriquées à partir du silicium, un matériau semi-conducteur que l’on trouve dans la silice. De nombreux minéraux, notamment le quartz, contiennent de la silice qui est ensuite extraite avant de passer au raffinage. Pour extraire le silicium, la silice passe par une carboréduction (extraction de métaux à très haute température). L’oxygène se trouve alors éliminé et l’oxyde de silicium réduit.
Ces différentes opérations donnent lieu à un silicium de type métallurgique. Pour en arriver au composant utilisé pour le photovoltaïque, il faut un second raffinage qui permet en même temps d’améliorer sa qualité. Après quoi, s’ensuivent les actions suivantes :
- Refroidissement et solidification du silicium prenant la forme de lingots ;
- Découpe des lingots en plaques avec un réseau cristallin ;
- Assemblage du panneau à l’image d’une matrice rectangulaire composée d’une soixantaine de cellules (plus ou moins selon le modèle et la dimension). Chaque cellule est laminée en verre.
- Cadrage des cellules ;
- Placement d’une boîte de jonction qui permet la liaison entre les modules et l’onduleur solaire.
Le principe de fonctionnement d’un panneau solaire
Maintenant que nous avons décortiqué chaque élément d’une installation photovoltaïque et du panneau solaire lui-même, nous pouvons déjà obtenir un aperçu sur son fonctionnement. Néanmoins, pour bien savoir comment fonctionne un panneau solaire, il convient de refaire le schéma allant de la source d’énergie (soleil) jusqu’à l’électricité produite. Voici le déroulement du processus :
- Les cellules captent l’énergie verte issue du soleil et de la lumière naturelle sous forme de photons.
- Les photons transmettent leur énergie aux électrons du panneau.
- Les électrons se déplacent vers l’onduleur pour produire un courant continu.
- L’onduleur solaire convertit le courant continu en courant alternatif.
- Le courant alternatif est utilisé pour la consommation électrique de la maison ou bien injecté dans le réseau en vue d’une revente.
- Le surplus de courant produit est stocké dans la batterie.
Le panneau solaire est défini par sa puissance-crête qui correspond à sa puissance maximale lorsque les conditions d’ensoleillement sont remplies de façon optimale. La production électrique est donc variable d’une installation à l’autre selon son emplacement et le climat. En France par exemple, les installations solaires photovoltaïques situées dans les régions du Sud peuvent produire plus d’électricité que les régions du Nord, ce qui nous conduit à la question du rendement du panneau solaire.
Le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque
Ce que l’on entend par rendement du panneau solaire est le rapport entre l’énergie captée par le système photovoltaïque et celle qui est produite à la fin du processus. Il se peut qu’on observe une perte d’énergie plus ou moins importante en cours de route. Plusieurs paramètres peuvent en être la cause :
- le rendement initial du panneau (certains modèles sont conçus pour avoir un rendement inférieur) ;
- la puissance watt-crête ;
- l’inclinaison (l’idéal est de 30 degrés environ) ;
- l’orientation (Sud) ;
- la présence ou non de zones d’ombre.
Vous l’avez donc compris, la fabrication de panneaux solaires relève d’un processus assez délicat et complexe. Il en est de même pour l’installation. Mettre en place un système solaire photovoltaïque nécessite une bonne étude du bâtiment concerné. Le recours à un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) est fortement conseillé.
Sun Connect met à votre disposition une équipe, experte dans le domaine du solaire photovoltaïque, capable d’intervenir partout en France. Elle peut réaliser votre bilan énergétique, définir vos besoins et installer le système adapté pour vous aider à atteindre une indépendance énergétique.
Après l’installation, nous poursuivons notre accompagnement pour vous aider à exploiter pleinement votre dispositif et à réduire le plus possible vos factures d’électricité. Avec notre aide, il est même possible d’envisager une maison entièrement autonome en matière de courant électrique.
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