Le panneau solaire est un dispositif qui fournit de l’électricité renouvelable et gratuite. Ce phénomène est dû à la présence des cellules photovoltaïques qui produisent le courant continu et le transforment en énergie alternative grâce à un onduleur solaire. Nous vous révélons dans ce billet le processus de conversion du soleil en électricité.
La procédure de captation de la lumière du soleil
Pour générer l’électricité, les centrales thermiques et thermodynamiques se servent de la chaleur du soleil. Ceci n’est évidemment pas le cas des panneaux photovoltaïques puisqu’ils sont dotés de cellules qui favorisent la captation du rayonnement solaire. Qu’ils soient installés sur un sol ou sur la toiture d’une maison, ces dispositifs sont en mesure de générer une énergie suffisante et optimale.
L’orientation des panneaux
Afin d’assurer une bonne captation des rayons lumineux en provenance du soleil, les panneaux doivent être orientés vers le sud. C’est un détail qui se révèle capital dans le processus de conversion de l’énergie en électricité. Cette orientation va permettre l’augmentation du rendement de la centrale. Vos équipements bénéficieront dès lors d’une quantité raisonnable tout au long de la journée.
L’inclinaison adéquate
L’inclinaison des panneaux est aussi un critère qui joue un rôle prépondérant dans la production et la transformation de l’énergie. En France, le meilleur angle est de 30 à 35°. En respectant ces chiffres, vous êtes certains d’avoir un rendement optimal pendant l’année.
La notion sur les cellules photovoltaïques
L’orientation et l’inclinaison ne sont pas les seules conditions qui déterminent l’efficacité des panneaux solaires. Pour une production propre et durable, votre dispositif doit être composé de cellules photovoltaïques à base de silicium.
Il s’agit d’une matière semi-conductrice qui joue un rôle crucial dans le processus de conversion de la lumière solaire en électricité. Pour l’installation de votre système renouvelable, vous avez le choix entre une diversité de cellules photovoltaïques.
Il s’agit entre autres du :
- Monocristallin ;
- Polycristallin ;
- Amorphes.
Des trois catégories suscitées, le silicium monocristal se révèle être la meilleure cellule capable d’offrir un rendement en watt-crête (w.c.).
La conversion de la lumière en électricité
La conversion des rayons solaires en électricité alternative et utilisable au sein d’une maison est due à l’effet photovoltaïque. C’est un phénomène qui a été découvert par l’illustre Alexandre Edmond Becquerel en 1839. La procédure est assurée par les matériaux semi-conducteurs contenus dans les dispositifs photovoltaïques.
La lumière du soleil est composée des photons qui sont absorbés par les cellules. Ils sont par la suite transformés et fournis sous forme d’électricité alternative. Chaque particule renferme une énergie qui correspond à une onde du spectre solaire.
Dès qu’elle touche la cellule photovoltaïque, une liaison naît entre l’électron contenu dans la matière semi-conductrice et les photons libérés par les rayons solaires. L’électron se détachera peu à peu de sa position initiale, ce qui favorise l’apparition d’un trou au niveau de l’atome.
On parle dans ce cas de la création d’un électron-trou. Les cellules qui composent le dispositif présentent une couche positive et une autre négative. Ceux-ci vont créer à leur tour un champ électrique avec une différence de potentiel.
On constate juste après ce phénomène, un mouvement d’électron entre les deux couches. Il s’agit à cet instant du courant électrique qui circule d’une borne à une autre. Précisons que cette conversion viendra à terme grâce à la présence de fils électriques, sans quoi l’énergie ne pourra être acheminée dans les appareils de votre maison.
La collecte et le transport de l’énergie transformés
Le courant transformé par les cellules photovoltaïques est reconnu comme étant une électricité continue. C’est un type d’énergie qu’on retrouve principalement dans les réseaux de haute tension. C’est de fait une source inexploitable. Il est alors nécessaire que cette énergie soit recueillie, transportée par un onduleur.
Ce dernier transforme l’électricité en courant alternatif qui pourra être utilisé dans des réseaux conventionnels. Cette procédure sera facilitée par les câbles et les dispositifs de connexion appropriés. Pour assurer au mieux la production de votre propre électricité, vous devez choisir les meilleurs onduleurs et conducteurs.
Les différents types d’onduleurs
L’onduleur est un élément indispensable qui joue un rôle indéniable dans le processus de transformation. Vous trouverez sur le marché deux catégories. Il existe en effet un dispositif centralisé qui facilite le branchement en série.
Ce type de convertisseur permet de gérer les panneaux solaires et sera installé à proximité du compteur électrique de votre maison. Il existe aussi une seconde classe : le micro-onduleur. Ce matériel sera connecté à chaque panneau photovoltaïque. C’est un dispositif d’inversion qui est indépendant et qui présente moins d’inconvénients que le matériel centralisé.
Le choix des câbles pour le transport du courant
Pour transporter le courant d’un point A vers un point B, vous aurez besoin des câbles. Ce sont des éléments constitués de cuivre multibrins. C’est une matière qui favorise la connectivité entre chaque dispositif.
Les fils électriques faits de cuivre sont très efficaces, car ils limitent les chutes de tension. Veillez à ce qu’ils aient une longueur moyenne afin d’éviter une surchauffe ou un quelconque dysfonctionnement.
Les connecteurs
Les connecteurs sont indispensables dans le processus de conversion de l’énergie. Ce sont des éléments très utiles. Leur rôle essentiel est d’assurer la bonne connexion entre chacun de vos appareils.
Pour éviter les pertes de tension, veuillez choisir des prises de qualité supérieure. Assurez-vous que ces éléments supportent l’effet de la chaleur, des rayons UV et les différentes intempéries. Pour l’heure, nous vous recommandons les liaisons de type MC4. Ils sont prisés tant pour leur efficacité que pour leur résistance.
L’intégration du courant au réseau électrique de votre maison
Après la production d’une électricité alternative, les panneaux photovoltaïques vont assurer l’intégration de cette énergie au réseau de votre maison. Pour garantir cette étape, l’utilisation d’un transformateur est nécessaire. Cet outil va faciliter la transmission de l’électricité tout en minimisant les risques ou cas d’incidents.
Les convertisseurs augmentent la tension du courant afin qu’il puisse être transporté sur de longues distances en toute sûreté. Si vous ne désirez pas utiliser cette électricité alternative, placez des batteries de stockage dans votre système. Ces équipements vont contenir une certaine quantité d’électricité qui vous sera desservie ultérieurement (au milieu de la nuit ou quand il y aura moins de soleil).
Pour faire simple
Le processus de conversion de l’énergie solaire peut paraître complexe. C’est un principe qui fonctionne grâce à l’application de certaines règles de la physique.
Pour mieux comprendre ce phénomène, retenez que :
- Les photons contenus dans le soleil sont captés par les cellules photovoltaïques ;
- Un contact est établi entre les électrons du silicium et les photons ;
- Cette liaison facilite la création d’un mouvement, ce qui conduit à la production du courant électrique.
Les avantages de la conversion l’énergie solaire en électricité
La conversion des rayons solaires en électricité renouvelable présente de multiples avantages tant sur le plan économique qu’environnemental.
Une planète à l’abri du réchauffement climatique
Si on considère le plan environnemental, les panneaux photovoltaïques sont incontournables. Les centrales solaires limitent la production et la dispersion du CO2. Ceci favorise la réduction de l’empreinte carbone.
L’énergie renouvelable se révèle être une solution efficace pour lutter de manière définitive contre le changement climatique. C’est aussi une alternative qui contribue de façon active à la transition écologique.
Les avantages économiques
La centrale photovoltaïque n’est pas uniquement favorable à l’environnement. C’est un système qui fera baisser votre budget et les dépenses liées à l’énergie. Grâce à l’installation des panneaux solaires, vous serez sans doute à l’abri de la hausse du prix d’électricité. Vous profiterez d’une source renouvelable, propre, gratuite, mais aussi abondante.
