Qu’est-ce qu’un panneau solaire ?
Les panneaux solaires sont des batteries en forme de panneaux ayant la capacité de produire de l’électricité en convertissant l’énergie lumineuse du soleil en énergie électrique.
Ils sont également appelés panneaux photovoltaïques ou modules photovoltaïques. La gamme des panneaux solaires s’étend des petits panneaux résidentiels à installer sur le toit d’une maison aux panneaux solaires industriels (combinaison de plusieurs panneaux solaires) destinés aux entreprises et aux investisseurs qui souhaitent produire de grandes quantités d’électricité sur de vastes terrains vagues ou dans des régions montagneuses.
Utilisations des panneaux solaires
Les panneaux solaires sont utilisés pour produire de l’électricité dans le but de faire fonctionner des équipements électriques (consommation) et pour bénéficier de certains avantages liés à la production d’électricité, notamment la vente d’électricité à des fins commerciales (production).
Les panneaux solaires peuvent être classés en trois types principaux. Le matériau et la construction du panneau solaire doivent être choisis en fonction de l’application et de l’environnement d’installation.
- Panneaux intégrés au toit + batteries de stockage : dans les foyers équipés d’un système tout électrique, l’électricité est produite et stockée la nuit afin de réduire les factures d’électricité élevées pendant la journée.
- Voitures solaires, calculatrices et batteries mobiles : des panneaux solaires sont montés sur des équipements pour produire de l’électricité afin d’alimenter ces derniers.
Principe des panneaux solaires
Les panneaux solaires extraient généralement de l’électricité en utilisant l’effet photovoltaïque, par lequel l’énergie lumineuse de la lumière du soleil est irradiée sur la surface du panneau.
Pour augmenter la puissance, plusieurs panneaux solaires doivent être connectés en série pour assurer la tension, et ces panneaux doivent également être connectés en parallèle pour assurer la quantité de courant. Comme l’énergie extraite est du courant continu, un dispositif séparé appelé conditionneur de puissance est nécessaire pour la convertir en courant alternatif pour une utilisation domestique réelle.
Il existe plusieurs principes différents de production d’électricité à partir de panneaux solaires.
Il en existe plusieurs types, dont le système “à base de silicium”, utilisé depuis de nombreuses années sous différentes formes, le système “à base de composés”, conçu pour réduire les coûts, et le système “à base organique”, qui peut être rendu plus fin, plus flexible et peut être coloré pour ajouter de la valeur, mais le système “à base de silicium cristallin” est principalement utilisé en raison de ses coûts de production et de son efficacité de conversion de l’énergie.
1. A base de silicium
Les panneaux solaires au silicium sont, comme leur nom l’indique, fabriqués à partir de silicium.
Ils utilisent des plaquettes de silicium comme semi-conducteurs et produisent de l’électricité grâce à l’effet photovoltaïque lorsque les électrons absorbent l’énergie lumineuse. L’effet photovoltaïque est principalement obtenu par des photodiodes à jonction pn.
Les matériaux à base de silicium sont subdivisés en fonction du matériau et de la structure.
- Classification en tant que matériau : il existe des types de silicium monocristallin, des types de silicium polycristallin et des types de silicium amorphe.
Il existe des différences entre ces types : le silicium monocristallin a un rendement élevé en termes de production d’énergie, le silicium polycristallin est peu coûteux et le silicium amorphe est fin et léger, mais sa capacité de production d’énergie est relativement faible. - Classification en fonction de la forme : silicium en couche mince, multijonctions, etc.
Le type de silicium en couche mince, qui réduit les coûts de production en amincissant les couches de silicium, et le type multijonction, qui présente un rendement de conversion élevé et d’excellentes caractéristiques de température en empilant différents types de couches de silicium, chacun d’eux ayant ses propres avantages.
2. A base de composés
Les panneaux solaires composés (inorganiques) sont fabriqués à partir de composés inorganiques qui peuvent remplacer le silicium cristallin.
Ils sont constitués d’une combinaison de divers composés inorganiques, tels que les semi-conducteurs CIS et GaAs. Comme les systèmes à base de silicium, les systèmes à base de composés produisent de l’électricité par l’effet photovoltaïque en utilisant des semi-conducteurs.
3. A base organique
Les panneaux solaires organiques sont des panneaux solaires fabriqués à partir de composés organiques au lieu du silicium et des composés inorganiques mentionnés ci-dessus. Bien que leur durée de vie et leur efficacité de conversion soient problématiques, ils se caractérisent par des valeurs ajoutées telles que la flexibilité, la légèreté et la possibilité d’être colorés.
Les systèmes organiques utilisent des colorants organiques pour générer de l’énergie photovoltaïque. Une couche de dioxyde de titane contenant le colorant est adsorbée entre deux électrodes, et les électrons du colorant provoquent une photoexcitation qui génère de l’électricité.
Prix des panneaux solaires
De plus en plus de personnes envisagent d’installer des panneaux solaires afin de mettre en place des systèmes photovoltaïques dans leurs maisons. En même temps, nombreux sont ceux qui s’inquiètent de leur prix.
Les coûts d’installation comprennent le coût des matériaux et de la main-d’œuvre, ainsi que les matériaux de calfeutrage et autres frais généraux.
Si vous êtes préoccupé par le coût, veuillez vous référer au coût d’installation ainsi qu’à la facture d’électricité mensuelle, au revenu des ventes d’électricité et aux coûts d’entretien. Une planification à long terme est importante pour garantir les bénéfices.
Durée de vie des panneaux solaires
On estime que les panneaux solaires ont une durée de vie d’environ 20 ans, les plus longs ayant une durée de vie d’environ 30 ans. Les panneaux solaires qui ont atteint la fin de leur durée de vie n’ont d’autre choix que d’être remplacés.
En outre, comme ils sont installés à l’extérieur, la détérioration liée à l’âge est inévitable. Selon le degré de détérioration, ils peuvent devenir inefficaces pour produire de l’électricité avant même d’avoir atteint la fin de leur durée de vie.
Un entretien fréquent est donc essentiel pour les panneaux solaires. En général, un entretien régulier est recommandé tous les quatre ans.
Pour ceux qui souhaitent stocker de l’électricité ou générer des revenus en vendant de l’électricité, il est important de prolonger la durée de vie du système autant que possible afin de garantir un approvisionnement fiable en électricité.
Panneaux solaires et batteries de stockage
Les batteries d’accumulateurs se sont répandues parallèlement à l’installation de panneaux solaires à usage domestique. Un dispositif de stockage de l’électricité est nécessaire, que ce soit pour l’autoconsommation ou pour la vente d’électricité. C’est pourquoi de nombreuses personnes envisagent de combiner l’achat de panneaux solaires et de batteries d’accumulateurs.
Au fil du temps, de plus en plus de personnes envisagent d’acheter des batteries de stockage pour leur propre consommation. De plus, la demande de batteries de stockage en tant que mesure de prévention des catastrophes a augmenté, en grande partie en raison des informations sur les pannes d’électricité à grande échelle causées par des catastrophes naturelles.