Energie

Panneaux solaires photovoltaïques électriques : comment ça marche

Il est possible de capter l'énergie solaire avec des panneaux solaires photovoltaïques. L’énergie issue d'un panneau solaire photovoltaïque est abondante et gratuite et sans TVA

 

L'effet photovoltaïque

Le physicien français Edmond Becquerel a découvert l’effet photovoltaïque en 1839. L’interaction entre le rayonnement solaire et certains matériaux semi-conducteurs tels que le silicium produit de l'électricité. Les photons (particules élémentaires de la lumière) transmettent leurs électrons absorbés par un semi-conducteur (le silicium étant le plus couramment employé) et génèrent une tension électrique continue, appelée « courant continu » qui sera transformée en courant alternatif par un onduleur.

 

La production d’électricité est liée au rayonnement du soleil et non à la chaleur.

 

1. Le panneau solaire photovoltaïque adapté à la construction neuve

À l'horizon 2020, l’industrie photovoltaïque sera arrivée à un niveau de technologie, de maturité et de fiabilité intéressant pour l'installation de systèmes photovoltaïques. Le photovoltaïque est parfaitement adapté à tous les projets de construction de maisons et de bâtiments neufs répondant à la réglementation thermique obligatoire RT 2012.

La réduction des coûts de fabrication des panneaux photovoltaïques rendra l’électricité produite directement compétitive avec celle du réseau : il n'y aura plus besoin de tarif d’achat pour rentabiliser l’investissement. C’est dans cette perspective que cette page dédiée au photovoltaïque sur le site www.picbleu.fr a été conçu, pour permettre à tous de comprendre cette « nouvelle technologie » utilisant une énergie parfaite, gratuite et promise à un très grand avenir.

Les vraies énergies renouvelables soleil vent eau

Dans les années à venir, de nouvelles technologies vont apparaitre et révolutionner le domaine du photovoltaïque en améliorant le rendement des panneaux. Dernièrement des recherches ont développé des cellules solaires noires qui absorbent 99,7% de la lumière.

1 m2 de cellules photovoltaïques produit en France (en moyenne) 100 kilowattheures (kWh) par an et dans le sud 130 kilowattheures (kWh) par an.
Chaque m2 de panneaux photovoltaïques permet d'économiser l'émission de 100 kg de CO2 par an.

 

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2. Capter l'énergie solaire avec un panneau solaire photovoltaïque

Le marché de la production photovoltaïque domestique a littéralement explosé jusqu'en 2011 et faisait la une de tous les médias puis la crise et la volonté politique de préserver d'autres énergies ont mis un coup d'arrêt à ce démarrage. Sur cet article les termes « cellule photovoltaïque, installation photovoltaïque, panneaux photovoltaïques, panneau solaire photovoltaïque, électricité photovoltaïque » sont expliqués. Les prix de l'installation d'un système photovoltaïque sont également communiqués,

Produire son électricité à domicile et la vendre au réseau est une possibilité longtemps restée confidentielle. Depuis quelques années, des aides fiscales revues à la baisse régulièrement sont concédées aux particuliers investissant dans les énergies renouvelables. Les particuliers qui vendent leur électricité ont fait plutôt de bonnes affaires au démarrage grâce aux aides très importantes apportées à l'électricité « verte ».

L’électricité solaire injectée sur le réseau par des modules dits « photovoltaïques » bien adaptés à de petites unités domestiques est encore achetée à des tarifs préférentiels parmi les plus élevés d'Europe. Conséquence : la puissance cumulée des centrales solaires atteignait 73 000 kilowatts crête (kWc) fin 2007 en France, soit une augmentation de 80 % en un an. Le photovoltaïque est resté longtemps réservé à l'électrification de sites isolés, mais actuellement les nouveaux producteurs privés sont pratiquement tous raccordés au réseau, sur lequel ils peuvent injecter et vendre leur électricité. Et sur les 5 200 installations recensées fin juin 2008, 82 % affichaient une puissance inférieure à 3 kWc, (typiquement le cas d’installations photovoltaïque chez des particuliers).

 

3. Un intérêt économique avéré

L'intérêt économique rejoint l'engagement écologique : les particuliers achètent l'électricité 0,09 € le kilowattheure (kWh), tarif EDF simple (réglementé), et peuvent vendre leur production « verte » lorsque les panneaux sont intégrés à un élément architectural. Voir le prix d'achat actualisé du prix du kWh électrique par EDF.

 

4. L'énergie issue d'un panneau photovoltaïque

L’électricité solaire exploite l’effet photoélectrique qui a valu à Einstein son prix Nobel. Les photons, qui sont les quanta d’énergie de la lumière, excitent les électrons qu’ils rencontrent jusqu’à produire leur éjection, ce qui crée un courant électrique. Voir article sur le silicium et les panneaux solaires.

 

5. Comment fonctionnent les panneaux solaires photovoltaïques ?

Les panneaux solaires photovoltaïques sont constitués d'une multitude de cellules fabriquées à base de silicium (matériaux semi-conducteurs). Sous l'action du rayonnement solaire, ces cellules libèrent des électrons qui créent un courant continu dont l'intensité varie suivant plusieurs facteurs (ensoleillement, facteur d'ombrage, inclinaison des panneaux, superficie des modules, etc.). Dans le bâtiment, un appareil électrique appelé onduleur transforme le courant continu en courant alternatif qui peut-être ainsi injecté dans le réseau électrique public aux conditions d'achat prévues par les pouvoirs publics.

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6. Schéma de principe d'une installation domestique 

  1. Les capteurs photovoltaïques transforment l'énergie lumineuse* en courant électrique continu.
  2. Un transformateur électrique appelé onduleur convertit le courant continu en courant alternatif exploitable par le réseau public.
  3. Un ou plusieurs compteurs de production enregistrent la production électrique suivant que l'on vend son électricité ou que l'on autoconsomme sa production d'électricité
  4. Un compteur enregistre la consommation du bâtiment (électroménager, éclairage, etc.)
  5. Un tableau électrique dessert les appareils électriques de la maison.
  6. Réseau d'électricité public (EDF)
  7. Exemple d'utilisation d'appareils électroménagers (machine à laver le linge)
  8. Éclairage du logement.
  9. Exemple d'utilisation d'appareils électroménagers (téléviseur, chaine HI-FI, ordinateur, box, etc.)

 

7. Le rendement des panneaux photovoltaïques 

 

Le rendement des panneaux solaires, ou la production d’électricité photovoltaïque, varie en fonction de multiples facteurs :

  •  La région
  •  Le niveau de pollution (poussières et smog dans les grandes agglomérations)
  •  Le niveau d’ensoleillement
  •  L’orientation du toit
  •  L’inclinaison de la toiture
  •  Les ombrages provenant des obstacles proches ou lointains (arbres, cheminées, etc.)
  •  Le type de cellules composant les panneaux solaires

 

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Il est possible de demander un conseil ou un devis sur le photovoltaïque

 

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