Un panneau photovoltaïque, comment ça marche ?

panneaux solairesLe procédé photovoltaïque fait appel à des installations utilisant des panneaux solaires, ou panneaux photovoltaïques.

Les panneaux photovoltaïques sont composés généralement d’un assemblement de cellules : deux plaques de silicium photosensibles, fixées l’une à l’autre et associées à différents composants permettant de capter le courant électrique engendré par la réaction physique des électrons du silicium avec les photons du rayonnement solaire.

Les différents types de panneaux solaires

Il existe différents types de panneaux et de cellules photovoltaïques, dont le coût et la performance varient, selon le procédé de fabrication. Les panneaux issus du procédé de fabrication décrit ci-après, sont des panneaux dits de type cristallin. Parmi ces panneaux, deux types de cellules se distinguent : la cellule de type monocristallin et la cellule de type polycristallin.
Existent également, entres autres, les panneaux photovoltaïques dits couche mince, qui peuvent être rigides ou souples. Un type de panneaux moins répandu mais permettant des applications et installations supplémentaires et complémentaires.

Si les coûts et rendements diffèrent d’un type de panneau à l’autre, leur fonctionnement général reste toutefois similaire.

Le mode de fonctionnement d’un panneau solaire

Les cellules cristallines sont fabriquées à partir de silicium pur, que l’on transforme par des procédés de fusion en lingots, eux même découpés en fines plaquettes, à partir desquelles la conception de la cellule finale est entamée.
L’une des étapes suivantes et l’une des clés de l’optimisation du fonctionnement des cellules, est le dopage. En effet le silicium réagit au contact des photons et génère naturellement une tension électrique. Cette réaction est due à une agitation et des échanges d’électrons, de charge négative, entre les atomes de silicium.

solaire résidentielAfin d’augmenter cette réaction chacune des plaques est enrichie et chargée, ou « dopée », négativement ou positivement. On ajoute des composants chimiques à la composition atomique différente, tels que le phosphore et le bore. Cela stimule une circulation des électrons de la plaque désormais surchargée en électrons, vers celle qui en présente un déficit. Les cellules, auxquelles on aura inséré un circuit électrique, reproduisent alors le procédé d’une pile électrique, avec une borne positive et négative, produisant en réaction à la lumière un courant électrique circulant d’une borne à l’autre.

Les procédés de fabrication suivants consistent à assembler les cellules, étanchéifier, isoler et rigidifier l’ensemble, pour en faire des panneaux.

Transformer le courant continu en courant alternatif

Enfin, pour pouvoir exploiter l’énergie électrique produite par les panneaux, ils sont ensuite raccordés à un onduleur. Le courant produit par les panneaux photovoltaïques, est un courant continu, tandis que le courant utilisable par les appareils et le réseau électriques est alternatif. L’onduleur r permet alors de transformer le courant continu en courant alternatif utilisable.
Il permet également de sécuriser et protéger l’installation.
Le système se complète finalement de compteurs pour enregistrer la quantité d’énergie produite et consommée.
L’énergie non consommée est quant à elle réinjectée dans le réseau électrique EDF qui la rachète. L’ensemble de l’énergie produite est donc utilisée et rentabilisée.

Tous ces procédés sont appelés à être améliorés dans le futur afin d’optimiser encore d’avantage les performances de production. Mais il s’agit d’ores et déjà d’une solution au fonctionnement efficace qui représente un investissement d’avenir intéressant.

L'énergie photovoltaïque, qu'est-ce que c'est ?

lampe verteDans un contexte économique et écologique incitant à une évolution des modes de production et de consommation de l’Énergie, l’exploitation de ressources naturelles propres, renouvelables, inépuisables et économiques se veut une solution d’avenir. A l’instar de l’énergie éolienne, l’énergie photovoltaïque propose une alternative très intéressante à l’énergie thermique produite par la transformation du charbon, des produits pétroliers ; ou encore à l’énergie nucléaire et hydraulique, aux impacts écologiques lourds et à la pérennité économique menacée.

Qu’est-ce que l’énergie photovoltaïque ?

Mais qu’est-ce que l’énergie photovoltaïque ? L’énergie photovoltaïque est un procédé technologique permettant de transformer le rayonnement solaire en courant électrique. Cette technologie fait appel à des réactions physiques au niveau atomique, entre les photons émis par les rayonnements du soleil, et les électrons du silicium, au moyen de panneaux solaires. Le silicium, que l’on trouve dans le sable, est un élément dit semi-conducteur, c’est-à-dire ayant pour caractéristique de produire un courant électrique lorsqu’il est exposé à la lumière. Cette propriété fut découverte par un chercheur physicien Français : Antoine Becquerel en 1839, puis utilisée, plus d’un siècle plus tard, par la NASA pour alimenter les satellites envoyés dans l’espace. Ce n’est que bien plus tardivement que son exploitation à des fins de production d’énergie électrique domestique ou industrielle fut étudiée, avant de devenir une solution de choix pour développer un système de consommation énergétique autonome et durable de premier choix.

Produire de l’énergie de manière autonomne

panneaux-solaires-prixLe photovoltaïque permet en effet de développer une production autonome en transformant la ressource naturelle qu’est la lumière du soleil, en électricité directement utilisable pour la consommation domestique ou ré-injectable dans le réseau électrique. Chaque foyer peut adopter ce système en faisant le choix d’une installation photovoltaïque adaptée à son habitat. L’installation permet alors de produire une énergie suffisante ou complémentaire de l’énergie du réseau pour satisfaire ses besoins énergétiques. Le surplus d’énergie produit étant racheté par le réseau EDF,  la solution permet non seulement de réaliser des économies sur ses factures d’électricité, mais éventuellement de rentabiliser sa production. Le photovoltaïque est donc un investissement intéressant puisque répondant non seulement à une évolution vers un impact écologique amoindri, mais aussi à des besoins de réaliser des économies pécuniaires à moyen terme. Le solaire fait partie d’un bouquet de solutions énergétiques modernes et d’avenir.