Le coût de l’énergie solaire ayant chuté ces dernières années, parallèlement à des améliorations majeures en termes d’efficacité technique et de qualité de fabrication, de nombreux propriétaires commencent à considérer le solaire comme une solution énergétique alternative viable. Alors que l’énergie solaire fait son entrée sur les marchés de l’énergie, la grande question qui se pose est la suivante : « Comment fonctionnent les panneaux solaires ? ». Dans cet article, nous allons expliquer comment les panneaux solaires produisent de l’énergie pour votre maison et dans quelle mesure il est vraiment pragmatique d’opter pour l’énergie solaire.
Comment fonctionnent les panneaux solaires ? Étape par étape
Un panneau solaire fonctionne lorsque des particules de lumière solaire libèrent les électrons des atomes, mettant en mouvement un flux d’électrons. Ce flux d’électrons est de l’électricité, et les panneaux solaires sont conçus pour capter ce flux et le transformer en courant électrique utilisable.
La production d’énergie solaire commence lorsque les panneaux solaires absorbent la lumière du soleil à l’aide de cellules photovoltaïques, générant cette énergie en courant continu (CC), puis la convertissant en courant alternatif (CA) utilisable à l’aide de la technologie des onduleurs. L’énergie CA passe ensuite par le panneau électrique de la maison et est distribuée en conséquence. Voici les principales étapes du fonctionnement des panneaux solaires pour votre maison :
- Les cellules photovoltaïques absorbent l’énergie du soleil et la convertissent en électricité continue.
- L’onduleur solaire convertit l’électricité CC de vos modules solaires en électricité CA, qui est utilisée par la plupart des appareils ménagers.
- L’électricité circule dans votre maison et alimente les appareils électroniques.
- L’électricité excédentaire produite par les panneaux solaires est injectée dans le réseau électrique.
Comment les panneaux solaires produisent-ils de l’électricité ?
Un panneau solaire standard (également appelé module solaire) se compose d’une couche de cellules de silicium, d’un cadre métallique, d’une enveloppe en verre et de divers câblages permettant au courant de circuler entre les cellules de silicium. Le silicium (numéro atomique 14 dans le tableau périodique) est un non-métal doté de propriétés conductrices qui lui permettent d’absorber et de convertir la lumière du soleil en électricité. Lorsque la lumière interagit avec une cellule de silicium, elle met les électrons en mouvement, ce qui déclenche un flux de courant électrique. C’est ce qu’on appelle « l’effet photovoltaïque », qui décrit la fonctionnalité générale de la technologie des panneaux solaires.
L’effet photovoltaïque
La science de la production d’électricité avec des panneaux solaires se résume à l’effet photovoltaïque. Découvert pour la première fois en 1839 par Edmond Becquerel, l’effet photovoltaïque peut être considéré comme une caractéristique de certains matériaux (appelés semi-conducteurs) qui leur permet de générer un courant électrique lorsqu’ils sont exposés à la lumière du soleil.
Le processus photovoltaïque fonctionne selon les étapes simplifiées suivantes :
- La cellule solaire photovoltaïque en silicium absorbe le rayonnement solaire.
- Lorsque les rayons du soleil interagissent avec la cellule de silicium, les électrons commencent à se déplacer, créant ainsi un flux de courant électrique.
- Des fils captent et acheminent ce courant continu (CC) vers un onduleur solaire pour le convertir en courant alternatif (CA).
Nous avons créé une infographie ci-dessous pour expliquer le fonctionnement des panneaux solaires.
Comment fonctionnent les cellules solaires ?
Comment fonctionne la connexion au réseau avec les panneaux solaires ?
Bien que la production d’électricité à l’aide de panneaux solaires puisse sembler logique à la plupart des gens, il existe encore une grande confusion quant à la manière dont le réseau électrique est pris en compte dans le processus de production d’énergie solaire domestique. Toute maison connectée au réseau électrique est équipée d’un compteur électrique que votre fournisseur d’énergie utilise pour mesurer et fournir de l’électricité à votre maison. Lorsque vous installez des panneaux solaires sur votre toit ou sur un support au sol sur votre propriété, ils sont finalement reliés au compteur électrique de votre maison. La production de votre système solaire est en fait accessible et mesurée par ce compteur.
La plupart des propriétaires ont accès à la facturation nette, une incitation majeure à l’énergie solaire qui améliore considérablement la rentabilité de l’énergie solaire. Si vous bénéficiez de la facturation nette, vous pouvez envoyer de l’électricité au réseau lorsque votre système solaire est en surproduction (par exemple, pendant la journée lors des mois d’été ensoleillés) en échange de crédits sur votre facture d’électricité. Ensuite, pendant les heures de faible production d’électricité (comme la nuit ou les jours couverts), vous pouvez utiliser vos crédits pour tirer de l’énergie supplémentaire du réseau et répondre à la demande d’électricité de votre ménage. Dans un sens, la facturation nette offre une solution de stockage gratuite aux propriétaires qui optent pour l’énergie solaire, ce qui fait du solaire une solution énergétique tout-en-un.
Autres éléments importants des panneaux solaires
Outre ses cellules solaires en silicium, un module solaire typique comprend une enveloppe en verre qui offre durabilité et protection aux cellules photovoltaïques en silicium. Sous l’enveloppe de verre, le panneau comporte une couche d’isolation et une feuille de protection arrière, qui protège contre la dissipation de la chaleur et l’humidité à l’intérieur du panneau. L’isolation est importante car l’augmentation de la température entraîne une diminution du rendement, ce qui se traduit par une baisse des performances du panneau solaire.
Les panneaux solaires sont dotés d’un revêtement antireflet qui augmente l’absorption de la lumière du soleil et permet aux cellules de silicium de recevoir une exposition maximale à la lumière du soleil. Les cellules solaires en silicium sont généralement fabriquées sous deux formes : monocristalline ou polycristalline. Les cellules monocristallines sont constituées d’un seul cristal de silicium, tandis que les cellules polycristallines sont constituées de fragments ou d’éclats de silicium. Les formats monocristallins offrent plus de place aux électrons pour se déplacer et offrent donc une technologie solaire plus efficace que les polycristallins, bien qu’ils soient généralement plus chers.
Comment les propriétaires peuvent s’assurer d’importantes économies en matière d’énergie solaire ?
Les personnes qui envisagent d’installer des panneaux solaires chez elles doivent prendre en compte un certain nombre de facteurs, notamment le financement, l’équipement, le choix de l’installateur et les garanties. À tous ces sujets s’ajoute la question de savoir comment s’assurer de faire une bonne affaire et de réaliser d’importantes économies d’énergie sur le long terme. Pour les personnes novices dans le processus d’achat de panneaux solaires, nous avons quelques conseils clés qui vous garantiront de faire la meilleure affaire pour votre système de modules solaires.
Pour les propriétaires qui en sont aux premiers stades de l’achat d’un système solaire et qui souhaitent simplement obtenir une estimation approximative de l’installation, essayez notre calculatrice solaire qui propose des estimations des coûts initiaux et des économies à long terme en fonction de votre emplacement et du type de toit.
