Qu’est-ce qu’un générateur solaire ?
Un générateur solaire est un appareil qui fournit de l’électricité produite par des panneaux solaires. En général, il s’agit d’un produit qui combine un accumulateur portable, des panneaux solaires et un conditionneur d’énergie. En tant que source d’énergie de secours, la demande a augmenté ces dernières années.
Utilisations des générateurs solaires
Les générateurs solaires sont utilisés pour le camping et les situations de catastrophe. Les panneaux solaires produisent de l’électricité pendant la journée, tandis que l’énergie stockée est utilisée pendant la nuit. Ils sont particulièrement utiles dans les situations d’urgence car ils ne nécessitent pas de réseau électrique.
Les générateurs solaires peuvent être classés en deux catégories, “fixes” et “portables”, et le générateur solaire doit être choisi en fonction de l’utilisation prévue. Voici quelques exemples d’utilisation :
- Source d’énergie de secours en cas de catastrophe naturelle.
- Source d’énergie indépendante pour la production d’électricité hors réseau.
- Alimentation électrique pour les séjours de nuit en véhicule ou en camping.
Principe des générateurs solaires
Un générateur solaire se compose d’un panneau solaire, d’un accumulateur d’énergie et d’un conditionneur d’énergie. Les panneaux solaires convertissent la lumière du soleil en électricité, l’énergie convertie est stockée dans l’accumulateur et convertie en une tension facilement utilisable par le conditionneur d’énergie.
Les panneaux solaires sont classés en deux catégories : les panneaux à base de silicium et les panneaux à base de composés. Les panneaux solaires en silicium amorphe et en silicium polycristallin sont utilisés pour les générateurs solaires.
1. Silicium amorphe
Fabriqué en plaçant une fine couche de silicium amorphe sur un substrat tel que le verre. Bien qu’il ait un faible rendement de conversion, il se caractérise par sa légèreté, sa productivité et sa polyvalence. Par rapport au silicium monocristallin et au silicium polycristallin, le rendement de conversion de la production d’électricité ne diminue pas, même à des températures élevées.
2. Silicium polycristallin
Il s’agit d’une version bon marché des panneaux solaires fabriqués à partir des déchets de silicium générés lors de la production de silicium monocristallin. Bien qu’ils produisent moins d’énergie que le silicium monocristallin, ils peuvent être fabriqués à moindre coût.
Batteries de stockage pour les générateurs solaires
L’énergie solaire, mais aussi l’énergie électrique, ne peuvent pas être stockées. Seule la quantité d’électricité nécessaire transmise par la compagnie d’électricité est produite à un moment donné. La compagnie d’électricité planifie la production d’électricité en fonction d’une prévision de la demande.
Dans les générateurs solaires, l’électricité est stockée sous forme d’énergie chimique au moyen d’accumulateurs. Cela signifie que l’électricité est disponible même pendant les pannes de courant causées par des catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre et les typhons.
Cependant, les batteries d’accumulateurs sont coûteuses, c’est pourquoi les batteries d’accumulateurs des générateurs solaires représentent également une grande partie de leur prix. Elles doivent également être régulées en température, car leur durée de vie dépend de la température. Les générateurs solaires utilisent des batteries au plomb et des batteries au lithium-ion. Les caractéristiques de chacune sont décrites ci-dessous.
1. Batteries plomb-acide
Des plaques d’électrodes en plomb sont insérées dans de l’acide sulfurique dilué, qui constitue l’électrolyte. Le dioxyde de plomb est utilisé comme électrode positive (anode) et le plomb comme électrode négative (cathode), et l’électricité est générée par une réaction chimique entre l’acide sulfurique dilué et le plomb. Outre les générateurs solaires, elles sont également utilisées dans les batteries de voiture et les alimentations sans interruption.
Les batteries plomb-acide sont peu coûteuses à produire, mais ont l’inconvénient d’être lourdes. Elles peuvent également être chargées et déchargées de manière répétée, mais leurs performances se détériorent lorsqu’elles sont trop déchargées.
2. Les batteries lithium-ion
Il s’agit de batteries d’accumulateurs qui utilisent des oxydes de métaux de transition du lithium, tels que le cobaltate de lithium, pour l’électrode positive, des matériaux carbonés, tels que le graphite, pour l’électrode négative, et des solvants organiques pour l’électrolyte. Elle se charge et se décharge lorsque les ions lithium se déplacent entre les électrodes positives et négatives.
Outre les générateurs solaires, elles sont également utilisées dans les batteries de smartphones. Les batteries lithium-ion sont petites, légères et résistantes à la dégradation, mais elles sont vulnérables aux fluctuations de température et coûteuses. Il existe d’autres types de batteries, notamment les batteries à hydrure métallique de nickel et les batteries de stockage NAS.