Comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ?
La définition d'un panneau solaire
Le panneau solaire photovoltaïque est un convertisseur d'énergie solaire en électricité. Autrement dit, il produit de l'électricité en fonction de la lumière naturelle qu'il reçoit.
En effet, lorsque l'on parle de kit solaire autonome l'acteur principal de celui-ci est le panneau solaire. C'est pour cela qu'il est essentiel de comprendre son fonctionnement au sein d'une installation solaire.
Le panneau solaire est une source d'énergie renouvelable : l'énergie solaire.
Qu'est-ce que l'énergie solaire photovoltaïque ?
L'énergie solaire c'est l'énergie produite à partir des rayons et de la chaleur du soleil. Celle-ci est considérée comme renouvelable puisqu'elle est inépuisable à échelle humaine.
Plus précisément l'énergie solaire photovoltaïque c'est l'électricité produite à partir de la transformation du rayonnement du soleil par une cellule photovoltaïque. Les cellules photovoltaïques sont regroupées et forment un panneau solaire. Celui-ci apporte donc l'électricité pour des sites isolés du réseau électrique public.
La transformation de l'énergie solaire en électricité
Le panneau solaire photovoltaïque produit de l'électricité en fonction du taux d'ensoleillement qu'il reçoit sur ses cellules photovoltaïques.
La lumière du soleil est composée de photons chargés d'énergie. Quand les photons frappent une cellule photovoltaïque composée de silicium très pure, une partie est réfléchie et d'autres sont absorbées. L’énergie des photons absorbés déloge les électrons contenus dans les atomes de silicium. Ceux-ci migrent vers la face avant représentant une charge électrique négative, quand sur l’autre face une charge positive se crée en compensation.
Un circuit collecteur capte ces charges positives et négatives donnant une tension comme aux bornes d’une batterie d’environ 0,6 volts.
Comment utiliser l'énergie électrique produite par le ou les panneaux solaires photovoltaïques ?
L'énergie électrique générée à partir du panneau solaire photovoltaïque peut être d'une part stockée dans une batterie ou bien utiliser instantanément.
Voici l'explication plus détaillée des différentes utilisations possibles :
- Le stockage par batterie
- L'utilisation en direct
L'utilisation de l'énergie directement sur un appareil doit être vérifiée au préalable. Il y a des intensités maximales qui ne peuvent être dépassées.
A savoir : La plupart des appareils électroménagers ne peuvent être alimentés sans l'intermédiaire de batterie.
Quelques définitions
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- Cellule photovoltaïque : c'est une sorte de plaque de silicium très pure, sous forme d'un cristal (monocristallin) ou plusieurs cristaux agglomérés (polycristallins). Elle possède une dimension d'environ 15x15 cm et d'une épaisseur très faible de 20 microns. La cellule photovoltaïque est l'élément de base d'un panneau solaire.
- Panneau solaire photovoltaïque : Il est constitué de plusieurs cellules. Généralement un panneau solaire standard est composé de 60 cellules photovoltaïques. Les cellules sont donc reliées entre elles afin d'additionner leurs tensions individuelles tout comme leur puissance. Un panneau solaire standard de 60 cellules développe une tension autour de 36V et une puissance de 300 - 350 Watt.
- Champs solaire : Cette fois il s'agit de l'assemblage de plusieurs panneaux solaires afin d'avoir la puissance nécessaire pour le bon fonctionnement du kit solaire. Ceux-ci peuvent être câblés de plusieurs façons afin de respecter les tensions des appareils sur lesquels ils sont branchés.
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