Partout où vous regardez, vous voyez de plus en plus de panneaux solaires apparaître. La plupart des gens savent déjà que les panneaux solaires produisent de l'électricité et peuvent être installés sur les maisons et les entreprises pour économiser de l'argent sur les factures d'électricité.
Mais si vous êtes du genre curieux et que vous vous demandez : " Comment fonctionnent les panneaux solaires ?", lisez la suite pendant que nous révélons certains des mystères entourant l'énergie solaire dans ce blog.
Comment fonctionnent les panneaux solaires : depuis le début
Regardons d'abord le soleil. C'est un réacteur nucléaire géant à 93 millions de kilomètres de nous qui envoie de l'énergie dans toutes les directions sous la forme de minuscules paquets appelés photons.
Suffisamment de ces photons atteignent la surface de la Terre chaque heure pour fournir plus d'électricité que nous n'en consommons dans le monde en une année entière.
L'astuce consiste à utiliser cette énergie de manière utile - et c'est exactement ce que font les panneaux solaires.
Comment fonctionnent les panneaux solaires pour convertir la lumière du soleil en électricité ?
Un panneau solaire est un ensemble de nombreuses cellules photovoltaïques (PV) recouvertes de verre de protection et maintenues ensemble par un cadre métallique. Par conséquent, le nom officiel d'un panneau solaire est "module PV". Ces cellules solaires PV sont constituées d'un matériau semi-conducteur, généralement du silicium, qui est coupé très fin.
Chaque cellule PV a une couche négative et une couche positive. La couche négative a des électrons supplémentaires et la couche positive a de la place pour ces électrons. L'électricité déplace les électrons, donc pour qu'un panneau solaire produise de l'électricité, nous avons juste besoin d'un peu d'énergie pour éliminer ces électrons afin qu'ils passent de la couche négative à la couche positive.
Dites le soleil. Les photons du soleil tombant sur la surface de notre planète tout au long de la journée sont essentiels pour répondre à la question du fonctionnement des panneaux solaires.
L'énergie de ces photons libère les électrons du côté négatif de la cellule PV et les met en mouvement, nous donnant maintenant de l'électricité. C'est ce qu'on appelle l'effet photovoltaïque.
Mais ce n'est que le début de l'histoire de la compréhension du fonctionnement des panneaux solaires, car ces électrons ont besoin d'un chemin à suivre et l'électricité doit être sous une forme utilisable. Alors, comment cela se passe-t-il ?
Le chemin que nous créons pour les électrons s'appelle un circuit. Lorsqu'ils quittent la couche négative de la cellule PV, nous voulons qu'ils traversent nos charges (telles que nos lampes et nos appareils) afin que les électrons puissent donner de l'énergie à ces charges lorsqu'ils se dirigent vers la couche positive de la cellule PV. .cellule.
Le flux d'électricité est important
Les panneaux solaires produisent de l'électricité en courant continu (CC), mais la production d'électricité que nous utilisons dans nos maisons est en courant alternatif (CA). Pour résoudre ce problème, nous ajoutons un onduleur à notre circuit. L'onduleur convertit alors le courant continu en courant alternatif.
L'onduleur est un facteur important pour déterminer le fonctionnement des panneaux solaires, car sans onduleur dans notre système PV, nous ne pouvons pas faire grand-chose avec l'énergie générée par les panneaux solaires.
Les onduleurs se présentent sous de nombreuses formes et tailles, et celui à utiliser dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment :
- Coût : les micro-onduleurs génèrent plus de puissance, mais sont généralement plus chers
- Qu'une partie du panneau solaire soit ombragée ou non : toute ombre entraîne d'importantes chutes de puissance lors de l'utilisation d'un onduleur à chaîne
Les deux principaux types d'onduleurs sont les micro-onduleurs et les onduleurs à chaîne.
Micro-onduleurs
Les micro-onduleurs sont de petits appareils qui peuvent être montés directement sous un panneau solaire. Les micro-onduleurs sont conçus pour traiter l'énergie électrique d'un seul (ou parfois deux) panneaux solaires, convertissant le courant continu en courant alternatif sur place. Certains fabricants fabriquent même des panneaux solaires avec des micro-onduleurs intégrés dans la conception et les appellent des "modules AC".
Onduleurs de chaîne
Les onduleurs "string" plus grands, également appelés onduleurs centraux, sont conçus pour convertir l'alimentation CC de nombreux modules PV. Ceux-ci sont disponibles dans des tailles aussi petites que 3 kilowatts qui fonctionneraient pour 10 à 12 panneaux solaires ou aussi grandes que 5 mégawatts qui peuvent convertir la puissance de jusqu'à 20 000 panneaux solaires.
Dans ce type d'onduleurs solaires à chaînes, vous connecteriez les panneaux solaires en série de "chaînes" et fourniriez une tension continue à l'onduleur. L'onduleur le rejette ensuite vers la tension alternative adaptée à la maison ou à l'entreprise où le système est installé.
Qu'est-ce que l'efficacité solaire et qu'est-ce que cela signifie réellement ?
Une note d'efficacitée mesure le pourcentage de lumière solaire qui frappe la cellule solaire et est convertie en électricité utilisable. Plus l'efficacité est élevée, moins les panneaux solaires ont besoin de surface pour répondre à vos besoins énergétiques, mais plus le prix est élevé.
Certaines personnes associent des niveaux d'efficacité plus élevés à des panneaux de meilleure qualité, mais ce n'est pas nécessairement vrai. Un rendement élevé signifie que votre système solaire photovoltaïque prend moins de place sur votre toit. Par conséquent, ceux qui vivent dans des zones à haute densité et qui disposent d'un espace très limité pour l'énergie solaire sont généralement plus préoccupés par les niveaux d'efficacité.
Comment fonctionnent les panneaux solaires : lier tout ensemble
Pour compléter l'histoire du fonctionnement des panneaux solaires, dans un système standard connecté au réseau, l'électricité CA de l'onduleur est fournie à la maison ou au bâtiment commercial. Ce courant alternatif fournit les charges électriques telles que les lumières, les appareils, les ordinateurs, les climatiseurs et les machines.
Si les panneaux solaires génèrent plus d'électricité que les consommateurs n'en utilisent lors de la facturation nette, l'énergie excédentaire est renvoyée à la société de services publics. Cette puissance excédentaire est suivie par le compteur d'électricité et la compagnie de services publics vous en créditera. Si les taxes nécessitent plus d'énergie que les panneaux solaires n'en génèrent, l'énergie supplémentaire nécessaire provient de la société de services publics et vous utilisez les crédits que vous avez accumulés.
À la fin du mois, la compagnie d'électricité règle les crédits pour l'électricité que vous leur avez donnée et les coûts pour l'électricité que vous avez consommée.
Maintenant que vous avez la réponse à "Comment fonctionnent les panneaux solaires ?", trouvez une entreprise solaire locale pour en installer pour vous !