Qu'est-ce qu'un panneau solaire et comment fonctionne-t-il ?

Qu'est-ce que la Solaire L'énergie des panneaux solaires ?

Le soleil est la principale source d'énergie de la terre. L'énergie solaire est l'énergie qui provient directement du soleil. Elle est également appelée rayonnement solaire. L'énergie solaire atteint la surface de la terre sous la forme de rayons de soleil. Ces rayons sont une forme de rayonnement électromagnétique. L'énergie solaire constitue une source d'énergie propre et renouvelable. Le panneau solaire est la technologie qui exploite la puissance du soleil et la rend utilisable sous forme d'électricité. Cette énergie solaire continuera d'exister tant que le soleil brillera dans notre système solaire, c'est-à-dire pendant encore 5 milliards d'années.

Le potentiel de l'énergie solaire est énorme, puisque la terre reçoit sous forme d'énergie solaire environ 200 000 fois la capacité quotidienne de production d'électricité du monde. En bref, la quantité de lumière solaire qui frappe la surface de la terre en une heure et demie est suffisante pour alimenter toute la consommation de la terre pendant un an.

Qu'est-ce qu'un panneau solaire et comment fonctionne-t-il ?

Les panneaux solaires sont des cellules photovoltaïques (également appelées cellules solaires), qui sont constituées de matériaux semi-conducteurs (une substance qui peut conduire l'électricité dans certaines conditions mais pas dans d'autres), généralement du silicium. D'autres exemples de matériaux semi-conducteurs utilisés dans les panneaux solaires comprennent l'arséniure de gallium, le phosphure d'indium et le séléniure de cuivre et d'indium. Pour fabriquer une cellule solaire, il faut des trillions d'atomes de silicium sous la forme d'une couche de plaquette. Chaque atome de silicium contient des éléments extrêmement petits et minuscules appelés électrons. Ces minuscules électrons portent une charge électrique. Lorsque la lumière du soleil frappe les cellules, les photons présents dans la lumière du soleil libèrent les électrons de leurs atomes, et lorsque les électrons circulent dans la cellule, ils produisent de l'électricité.

Afin de disposer d'électrons supplémentaires, les fabricants ajoutent généralement du phosphore à la couche supérieure du silicium, ce qui confère une charge négative à cette couche. De même, la couche inférieure est dosée en bore, ce qui donne des électrons chargés positivement. Il en résulte un champ électrique aux extrémités des couches de silicium.

Les plaques métalliques conductrices situées sur les côtés de la cellule permettent de collecter les électrons et de les transférer vers un fil où ils circulent comme toute autre source d'électricité. Les panneaux doivent être montés perpendiculairement à l'arc du soleil pour maximiser leur utilité.

En fonction de l'ensoleillement, s'il est brillant, beaucoup d'électrons seront déplacés, ce qui entraînera la circulation d'un grand nombre de courants électriques. Si le temps est nuageux, il y aura un petit nombre d'électrons en mouvement et le courant sera donc réduit.

La nuit, comme il n'y a pas de soleil, le panneau solaire ne produit pas d'électricité et nous devons compter sur des batteries pour garder les lumières allumées.

Dans une configuration bien équilibrée, le champ solaire est capable de produire suffisamment d'électricité pendant la journée pour pouvoir l'utiliser pendant la nuit. Le champ solaire envoie de l'électricité en courant continu (CC) au banc de batteries par l'intermédiaire du régulateur de charge. L'onduleur prélève alors l'énergie du parc de batteries et la convertit de courant continu en courant alternatif (CA). Le courant alternatif peut ensuite être utilisé pour alimenter les charges dans les maisons ou les bâtiments commerciaux.

Panneau solaire Efficacité

Chaque module photovoltaïque du panneau solaire est évalué en fonction de sa puissance de sortie en courant continu dans des conditions standard. La plage de puissance typique se situe entre 100 et 365 W. Le rendement d'un module à une puissance nominale donnée détermine la surface du module. Un module de 230 W ayant un rendement de 8 % aura une surface deux fois supérieure à celle d'un module de 230 W ayant un rendement de 16%.

Un seul module ne peut produire qu'une quantité limitée d'énergie. C'est pourquoi la plupart des installations comportent plusieurs modules qui ajoutent des tensions et du courant au système. Les cellules solaires sont disposées en un grand groupe appelé réseau et ces réseaux sont composés de plusieurs milliers de modules individuels qui fonctionnent comme des centrales électriques. Actuellement, le meilleur taux de conversion de la lumière du soleil est d'environ 21,5%.

Avantages des panneaux solaires

L'un des principaux avantages des panneaux solaires est qu'ils fournissent une énergie propre. Avec l'avènement du changement climatique, le monde se tourne désormais vers les sources d'énergie renouvelables, et l'énergie solaire est considérée comme une bonne alternative. L'utilisation de sources d'énergie renouvelables comme le soleil réduirait la pression sur l'atmosphère causée par la libération de gaz à effet de serre.

L'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable illimitée. Elle a l'impact le moins négatif sur l'environnement par rapport aux autres sources d'énergie utilisées dans le monde. Elle ne produit pas de gaz à effet de serre et ne pollue pas l'eau. La production d'énergie solaire ne génère pas de bruit, ce qui est un grand avantage pour la population urbaine.

L'énergie solaire peut être déployée partout dans le monde tant qu'il y a du soleil. Elle est particulièrement utile pour les régions isolées qui n'ont accès à aucune source d'électricité. Une grande majorité de la population mondiale vit dans des endroits où elle n'a pas accès à l'électricité. Des solutions indépendantes pourraient être déployées dans ces régions et avoir un impact positif sur des millions de vies.

La production d'énergie solaire permet également de réduire les pertes d'énergie. Une partie de l'énergie est perdue lorsqu'il y a une distance entre les lignes de production et d'approvisionnement, plus la distance est grande, plus l'énergie est perdue. Le fait d'avoir des panneaux solaires directement connectés aux lumières ou sur le toit élimine ces pertes.

L'installation des panneaux solaires est simple et facile, ce qui signifie qu'ils peuvent être installés n'importe où, en profitant des espaces verticaux et horizontaux. Cet aspect facilite l'installation de projets à petite échelle.

La production d'énergie à partir du soleil réduit considérablement les coûts. Il s'agit d'une source d'énergie inépuisable qui n'est pas soumise aux fluctuations du marché. L'évolution récente a fait chuter de manière significative les prix des composants utilisés dans la fabrication des panneaux solaires et les a rendus relativement bon marché et abordables au cours des dernières années.

Les panneaux solaires n'ont pas de pièces mobiles, ils nécessitent moins d'entretien et peuvent durer des dizaines d'années s'ils sont correctement entretenus. Une fois que le système a amorti son coût d'installation, il produit de l'électricité gratuitement pendant le reste de sa durée de vie, qui peut être d'environ 15 à 20 ans.

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