L’énergie solaire est un sujet dont on entend parler de plus en plus, mais d’après mon expérience, peu de personnes connaissent le fonctionnement d’un panneau solaire. Certes ces derniers vous permettent d’alléger votre facture d’électricité, mais comment cela est-t-il possible ?
Prenez le temps de lire cet article, et vous aurez les réponses à toutes vos questions.
Le principe de fonctionnement d’un panneau solaire
Un panneau photovoltaïque fonctionne en convertissant l’énergie solaire en électricité grâce à l’effet photovoltaïque (conversion de la lumière en électricité). Le processus se déroule en 3 étapes. Tout d’abord, les panneaux solaires captent la lumière du soleil grâce à des cellules solaire (généralement en silicium). Après, une particule de lumière va frapper une cellule photovoltaïque, ce qui créera un courant électrique continu (DC). Ensuite, cette électricité est convertie en courant alternatif par un onduleur installé directement dans les panneaux solaires. L’onduleur est nécessaire car le réseau électrique domestique utilise du courant alternatif, et non du courant électrique continu.
Ceci est le processus de création d’électricité par un panneau solaire dans les grandes lignes. Nous allons maintenant rentrer plus en détail, pour celles et ceux qui souhaiteraient réellement comprendre le pourquoi du comment
Les composants d’un panneau solaire
Les panneaux solaires sont composés de différentes choses, comme les cellules solaires (ou cellule photovoltaïque), d’un onduleur, …
Les cellules photovoltaïques et leur rôle
Les cellules photovoltaïques sont à la base même du fonctionnement des panneaux solaires. Elles permettent de convertir l’énergie lumineuse en électricité grâce à l’effet photovoltaïque. Ces cellules sont reliées entre elles, formant une seule entité permettant de produire le fameux courant électrique continu.
Les cellules solaires sont constituées de matériaux semi-conducteurs, comme le silicium. Ce dernier permet d’exploiter l’effet photovoltaïque pour générer un courant électrique. Il y a 3 différents types de cellules photovoltaïques, chacune ayant leurs propres caractéristiques. Il y a la Silicium monocristallin (Si-Mono), Silicium polycristallin (Si-Poly) et les Cellules en couches minces.
Le principe de fonctionnement de ces dernières se repose entièrement sur l’effet photovoltaïque, transformant directement l’énergie lumineuse en électricité.
Premièrement, les cellules captent la lumière du soleil via leur matériau semi-conducteur. Deuxièmement, l’énergie des photos (rayon de soleil) prend des électrons de leurs atomes directement depuis le matériau semi-conducteur. Troisièmement, les électrons sont dirigés dans une seule et même direction par les cellules. Finalement, les électrons étant en mouvement, génèrent le courant électrique continu. Ce dernier est collecté par des contacts métalliques à la surface de la cellule.
L’onduleur : transformation du courant continu en courant alternatif
Lors de l’installation de votre panneau solaire, l’onduleur est essentiel ! Ce dernier est la pièce maitresse du panneau solaire, sans lui toute l’énergie produite par votre panneau solaire ne serait pas utilisée. Comme dit plus haut, il transforme le courant continu produit par vos panneaux photovoltaïques en courant alternatif, utilisable par votre raison électrique à la maison.
Il permet aussi de maximiser les rendements de vos panneaux solaires. Il gère la performance de vos panneaux en suivant leurs productions d’énergie. Il s’ajuste aussi en fonction des besoins électriques de votre maison en temps réel pour que l’énergie produite soit directement utilisée.
Mais encore, l’onduleur veille à ce que l’électricité injectée dans votre réseau soit conforme aux normes de sécurité, et il coupera aussi la production en cas de panne réseau, évitant donc tout risque d’électrocution.
Rendement et efficacité des panneaux solaires
Le rendement d’un panneau solaire correspond à sa capacité à transformer l’énergie solaire en électricité. Le rendement est exprimé en pourcentage et représente donc le pourcentage d’énergie solaire transformé en électricité.
De nombreux facteurs influencent ce rendement.
D’abord, l’ensoleillement. Comme vous vous en doutez, plus il y a de soleil, plus le panneau solaire produira de l’électricité. Donc il est sans dire qu’en plein hiver en France, le panneau solaire produira moins d’électricité qu’en plein été.
Ensuite, pour que votre panneau soit optimisé au maximum, il faut prendre en compte son orientation et son inclinaison. Essayez toujours d’orienter votre panneau plein sud. L’inclinaison, quant à elle doit être adapté à la latitude de votre maison (parlez en à votre installateur lors de l’installation, il saura vous indiquer).
Mais encore, les panneaux photovoltaïques peuvent perdre en efficacité en fonction de la température. Si la température dépasse les 25 degrés Celsius, à chaque degré supplémentaire, votre panneau perde entre 0,3% et 0,5% de rendement.
Rentabilité de l’achat des panneaux solaires
L’installation de panneaux solaires photovoltaïques représente certes un investissement initial, mais peut vite devenir un solide atout quant à la réduction de votre facture d’électricité. Ce dernier peut même vous générer des revenus si vous souhaitez revendre l’excédent d’électricité à une société.
Les panneaux solaires ayant une durée de vie d’environ 30 ans, pourront vous permettre de bien vite rentabiliser votre achat initial. En autoconsommation, l’électricité qu’ils produisent vous permettent de réduire votre dépendance du réseau, diminuant donc la facture d’énergie. De plus, de nombreux pays vous offrent des primes lorsque vous installez des panneaux solaires. Selon des études vous pouvez rentabiliser votre panneau solaire en environ 6 ans !
Revente de l’excédent d’électricité
Quand vos panneaux produisent plus d’électricité que votre maison ne consomme, plusieurs choix s’offrent à vous :
Vous pouvez choisir de revendre l’entièreté de votre production à une société d’énergie à un tarif fixé par contrat au préalable. Ce genre de système est surtout rentable quand le prix de vente de l’électricité dépasse son prix d’achat.
Vous pouvez aussi choisir de revendre partiellement l’énergie produite par vos panneaux. Vous consommerez d’abord l’énergie produite, le surplus sera alors injecté dans le réseau électrique et revendu à un fournisseur d’énergie. De cette manière, vous équilibrez économies sur la facture et revenus complémentaires.
Vous avez aussi le choix de ne pas revendre votre surplus de production, mais de le stocker avec une batterie. Cette méthode permet de conserver l’énergie non utilisée pour une utilisation nocturne ou en période de faible ensoleillement. Ceci vous évite de dépendre du réseau, mais les batteries peuvent vite vous coûter de l’argent.
En conclusion, les panneaux solaires sont une solution efficace pour produire de l’électricité de manière autonome et durable. Leur fonctionnement repose sur l’effet photovoltaïque, transformant l’énergie solaire en électricité utilisable grâce à un onduleur. Des facteurs comme l’ensoleillement, l’orientation et la température influencent leur rendement, mais une installation optimisée garantit une bonne rentabilité. De plus, la possibilité de revendre l’excédent d’électricité permet d’amortir plus rapidement l’investissement, faisant du solaire une alternative avantageuse tant sur le plan écologique qu’économique.
