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L’énergie solaire est largement utilisée de nos jours dans le cadre de l’électrification de plusieurs villes et campagnes du monde. Il s’agit là d’une énergie dite renouvelable qui présente plusieurs avantages et une large autonomie énergétique pour les ménages…y compris les PME. Toutefois, l’installation des panneaux solaires est longtemps resté l’affaire des professionnelles, or tout le monde peut bien entendu installer ce système à condition d’en maitriser le fonctionnement. L’autoconsommation électrique y est ainsi valorisée et ceci vous permet justement de produire l’énergie souhaitée dans un environnement précis. Voici tout ce qu’il faut savoir du fonctionne d’une plaque photovoltaïque pour devenir à la fois producteur et consommateur de l’énergie électrique.

Qu’est-ce qu’un panneau solaire photovoltaïque ?

Les capteurs solaires photovoltaïques ne sont rien d’autre qu’un assemblage, un dispositif qui permet la transformation de l’énergie solaire en énergie électrique. Il s’agit d’un générateur constitué de plusieurs cellules photovoltaïques interconnectées qui vous donnent la possibilité de produire de l’énergie électrique renouvelable via les rayons de soleil. Le soleil ici est donc cette ressource première qui fait fonctionner le dispositif en question, sans elle le générateur ne produira pas d’électricité.

L’électricité est produite sur la base de l’énergie captée par les panneaux. Chaque panneau produit une certaine puissance qui est ensuite stockée et transformée en énergie électrique utilisée ensuite pour faire fonctionner les appareils électriques ou pour l’éclairage domestique ou public. Dans les faits, il existe deux catégories de plaque ou capteur solaire utilisées dans des conditions précises. Vous avez d’un côté les panneaux photovoltaïques et de l’autre, les panneaux solaires thermiques.

L’électricité produite par les capteurs solaires photovoltaïques est inépuisable. La gratuité de cette source d’énergie place ce système au centre du développement de toutes les classes et catégories sociales. Une énergie naturelle disponible pour tous dès lors que vous disposez d’un générateur solaire pour la transformer en énergie électrique.  Plus besoin de dépendre des sociétés de production et de distribution d’énergie, et vous avez en prime des subventions relatives à ce type d’investissement.

Comment fonctionne un panneau solaire ?

Le fonctionnement des capteurs solaires photovoltaïques obéit à une logique bien pensée. Il faut noter qu’il s’agit d’un appareillage sophistiqué permettant à l’utilisateur de pouvoir capter l’énergie solaire, la stocker, la convertir pour enfin l’utiliser à des fins multiples. Comprendre le fonctionnement d’une plaque photovoltaïque est une nécessité si l’on envisage de se mettre à l’énergie solaire. De ce fait, le fonctionnement d’un capteur solaire prend en compte plusieurs composants qui sont d’ailleurs mis ensemble pour produire du courant continu.

La lumière du soleil est captée et transformée par les cellules en silicium qui renvoient le courant au niveau de l’onduleur. L’onduleur convertit le courant et le stocke au niveau de la batterie. C’est à partir de la batterie que le courant électrique est distillé sur l’ensemble de votre maison. Ce processus doit être respecté de peur de commettre des erreurs qui peuvent vous être préjudiciables lors de l’installation de vos plaques solaires.

Toutefois, il est donc utile de rappeler que c’est l’assemblage de ces différents composants (panneaux solaires + onduleur + batterie + moniteur de contrôle) qui fait fonctionner un panneau solaire photovoltaïque. Lors de l’installation domestique de ce dispositif de production électrique 100 % naturelle, la plaque est généralement installée sur le toit d’une habitation de façon à être exposé de façon permanente aux rayons et/ou lumière du soleil.

Quelles sont les différentes pièces d’un panneau solaire ?

Le fonctionnement d’un système de production d’énergie solaire tient compte d’un ensemble d’éléments. Ces éléments ou pièces sont indispensables au fonctionnement de ce dispositif qui a révolutionné le mode d’électrification public et domestique. Les différentes pièces d’un panneau solaire sont :

  • Les capteurs ou panneaux solaires

Les panneaux ou capteurs solaires ont pour rôle de capter les rayons solaires ou photons et de les transformer en courant continu. Ils sont constitués de plusieurs cellules de silicium inter-reliées qui, lorsqu’elles s’exposent à la lumière du soleil, produisent de l’électricité.

  • L’onduleur

Il s’agit là d’un dispositif qui permet la conversion du courant continu en courant alternatif. L’onduleur permet aussi d’augmenter ou de baisser le voltage de ce courant qui sera servi soit sur le réseau public, soit sur le réseau domestique. L’onduleur est donc indispensable pour faire fonctionner votre plaque solaire photovoltaïque.

  • La batterie

La batterie vous donne la possibilité d’avoir de l’électricité chez vous 24/7 et de façon ininterrompue. C’est en présence des rayons du soleil que les plaques photovoltaïques produisent de l’électricité, une fois le soleil couché, ces plaques ne peuvent plus produire cette énergie. La batterie permet donc de stocker de l’énergie que vous pouvez utiliser la nuit.

  • Le moniteur ou compteur intelligent

Le moniteur au compteur intelligent vous renseigne sur la production et la consommation électrique. Il produit des données à temps réel, ce qui vous permet de mesurer ou d’évaluer votre consommation par rapport à la production.

En outre, les trois premières pièces sont incontournables si l’on veut faire fonctionner son système d’énergie solaire photovoltaïque. Sans la batterie, vous n’aurez pas de l’énergie électrique la nuit, c’est la même réalité avec l’onduleur et les cellules photovoltaïques.

Fonctionnement d’une cellule photovoltaïque

La cellule photovoltaïque a un mode de fonctionnement qui est tel qu’elle capte les rayons de soleil et les transforme en courant continu. Il s’agit en fait d’une des principales pièces d’un système d’énergie solaire, une pièce qui se présente généralement sous forme rectangulaire, carré ou octogonale. La plaque est en silicium c’est-à-dire qu’elle comporte des microéléments en sandwich entre des couches comportant elles aussi des éléments chimiques de nature différente.

Toutefois, ce sont ces cellules qui offrent la possibilité aux utilisateurs, d’avoir de l’énergie à partir de la lumière du soleil. Pour preuve, lorsqu’il y a plus de soleil, les panneaux solaires ne peuvent plus produire de l’énergie qui est convertie en courant alternatif au niveau de l’onduleur. Comment ça marche ?

Il s’agit d’un phénomène physique qui part de la capture des rayons solaires ou photons par des modules via les cellules. Lorsque les rayons entrent en contact avec les cellules, les électrons présents sur la plaque créent du courant continu. Le courant ainsi créé est ensuite transporté par les strings ou fils semi-conducteurs, car le transport se fait de module en module sur la base d’un effet additionnel à chaque passage. C’est donc ce courant continu grappillé de cellule en cellule qui est renvoyé au niveau de l’onduleur qui le convertit en courant alternatif.

Calculer le rendement d’un panneau photovoltaïque

Le calcul du rendement d’un panneau photovoltaïque permet de connaître sa capacité de production énergétique avant bien évidemment de vous lancer dans l’achat. La puissance d’une plaque solaire est limitée et le calcul du rendement vous permet, en tant que producteur d’électricité, de choisir la plaque la plus adaptée à vos besoins. La variation de consommation de l’électricité est circonstancielle, vos factures d’EDF en disent long sur ce phénomène.  Le calcul du rendement se fait sur la base des critères d’analyse du rendement d’une production photovoltaïque. Les quatre critères à considérer dans ce calcul sont :

  • Le type de panneau

Il existe plusieurs types de capteur solaire produisant chacun une puissance précise. La puissance est fonction des modules et vous aurez trois types de capteurs à savoir : le capteur monocristallin (15 à 19 % de rendement et fournit 160 Wc/m2) ; le capteur polycristallin (10 à 15 % de rendement et fournit 100 Wc/m2) et le capteur à silicium amorphe (5 à 7% de rendement et fournit 60 Wc/m2).

  • L’ensoleillement

Il s’agit en fait de l’exposition de la plaque aux rayons solaires pendant une période donnée. L’exposition dépend donc de la durée de l’ensoleillement, de l’orientation de la plaque et de l’inclinaison des capteurs.

  • L’onduleur

Il existe aussi deux familles d’onduleur à savoir : les onduleurs classiques (pour les toitures) et les micro-onduleurs qui ont la possibilité de booster la production des panneaux peu importe les conditions.

  • Les revenus

Les producteurs d’électricité photovoltaïque se rapprochent très souvent de l’EDF afin de déterminer les revenus de la vente d’électricité. Les tarifs sont ainsi définis par EDF et applicables sur le long terme.

La puissance est exprimée en Watt-crête et 1 kWc = 1kWh et en fonction de l’ensoleillement et des régions, vous pouvez déjà calculer le rendement de votre investissement. Vous devez tout de même orienter les plaques solaires à 25° plus au Sud, viabiliser et dégager l’espace prévu pour l’installation des panneaux et garder en esprit qu’une température de 25° C ou plus est idéale pour un rendement satisfaisant des plaques.

Quel différence entre photovoltaïque et capteur solaire thermique ?

Il existe deux types de panneaux solaires à savoir : le panneau solaire photovoltaïque et le panneau solaire thermique. La différence entre ces deux plaques réside au niveau du rôle que remplissent les deux plaques solaires. Le capteur photovoltaïque transforme les rayons solaires en courant continu ou électricité tandis que le capteur solaire thermique capte l’énergie calorique du soleil pour le transférer à caloporteur pour être ensuite utilisée pour le chauffage domestique…et bien d’autres procédés. Il transforme l’énergie du soleil en source de chaleur.

Les panneaux solaires photovoltaïques fonctionnent grâce aux rayons solaires. Ils captent cette lumière qu’ils transforment en électricité lorsque lesdits rayons entrent en contact avec les cellules des panneaux. La transformation de l’énergie se fait donc au niveau des différents modules solaires qui sont constitués eux-mêmes de plusieurs cellules. Pour fonctionner, l’installation doit tenir compte d’un ensemble d’éléments techniques tels que le type de plaque, l’ensoleillement…y compris toutes les pièces d’assemblage d’un panneau à énergie solaire.