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L'énergie solaire

LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE : son fonctionnement

Le but de ce type de panneau solaire est de convertir l'énergie lumineuse en énergie électrique.

Le panneau solaire

Composition : Ils sont composés de cellules photovoltaïques, on constate trois types : • Les cellules monocristallines : constituées d’un cristal à double couches, le plus souvent du silicium, elles ont un rendement entre 15 et 22 % mais ont un coût très élevé • Les cellules poly-cristallines : elles sont constituées de plusieurs cristaux, ce qui diminue leur prix de fabrication. Cependant leur rendement est de 10 à 13 %. • Les cellules amorphes : leur prix est très bas mais elles ont un rendement très faible (5 à 10%).

Production d’électricité

Les cellules photovoltaïques sont composées de plusieurs couches. • La couche supérieure est composée de silicium dopé par un élément contenant plus d’électrons que lui. Cette couche contient donc plus d’électrons qu’une couche de silicium pur, cette couche est appelée, semi-conducteur de type N. • La couche inférieure est composée de silicium dopé par un élément contenant moins d’électrons que lui. La couche contient donc moins d’électrons qu’une couche de silicium pur, elle est appelée semi-conducteur de type P. • La mise en contact de ces deux couches met en place une jonction PN qui permet le passage des électrons d’une couche à l’autre. Lorsque la lumière (les photons plus particulièrement) arrive sur le module photovoltaïque, il se créé un apport d’énergie qui vient arracher un électron de la couche N, qui vient ensuite se placer dans la couche P. • En conséquence à cela, les charges à l’intérieur de la cellule sont modifiées. Des électrodes sont placées sur les couches, la cathode (pôle positif) est située au dessus de la couche N et l’anode au dessous de la couche P. il y a création d’une différence de potentiel électrique (tension) et formation d’un courant électrique.

Réseau

Il existe aujourd'hui deux formes d'utilisations d'un panneau solaire, les installations reliées au réseau et celles qui n'y sont pas (installations autonomes). Le principe d'une installation reliée au réseau est de consommer l'électricité dont on a besoin et de revendre au réseau celle que l'on n'utilise pas, aucune phase de stockage n'est nécessaire, en revanche une installation autonome va stocker l'énergie non utilisée pour la réutiliser ultérieurement.

La transformation du courant

Le courant produit à la sortie d’une cellule photovoltaïque est de type continu. Dans le cas d’une installation domestique, un onduleur doit transformer celui-ci en courant alternatif. Un onduleur de 2kW

Le stockage

La production d’électricité n’a lieu que pendant les heures d’ensoleillement, ainsi le stockage en batterie est nécessaire pour récupérer l’énergie non utilisée pouvoir alimenter les appareils électriques. Dans le cas d’une installation reliée au réseau, le surplus y est directement redistribué, ainsi aucune batterie n’est nécessaire.