Les fondamentaux de l'énergie solaire : comment fonctionne un panneau solaire ?

La production d'énergie solaire consiste à capturer l'énergie du soleil et à la transformer en électricité pour votre foyer ou votre entreprise, de manière transparente mais efficace.

Notre soleil est un réacteur nucléaire naturel. Il diffuse de minuscules paquets d'énergie appelés photons, qui parcourent les 149,6 millions de kilomètres qui séparent le Soleil de la Terre en 8,5 minutes environ. À chaque heure qui passe, notre planète reçoit suffisamment de photons pour produire l'énergie théoriquement nécessaire pour couvrir les besoins énergétiques mondiaux pendant un an.

L'énergie solaire ne produit pas d'électricité en permanence. Elle en produit dans les moments où on en a le plus besoin, c'est-à-dire pendant la journée et pendant les périodes les plus chaudes et ensoleillées, lorsque la demande en électricité est la plus forte.

L'Australie est l'un des pays les plus ensoleillés au monde et l'endroit idéal pour tirer parti de l'énergie solaire, en particulier pendant les périodes de fort ensoleillement.

Comment fonctionne un panneau solaire ?

Lorsque les photons rencontrent une cellule photovoltaïque, ils libèrent les électrons de leurs atomes. Si des conducteurs sont fixés aux côtés positif et négatif d'une cellule, on obtient un circuit électrique. Quand des électrons circulent à travers ce type de circuit, ils produisent de l'électricité. Plusieurs cellules composent un panneau solaire et plusieurs panneaux (ou modules) peuvent être reliés ensemble pour former une installation photovoltaïque. Plus vous déployez de panneaux, plus vous pouvez produire d'énergie.

De quoi sont faits les panneaux solaires ?

Les panneaux solaires photovoltaïques se composent d'un grand nombre de cellules photovoltaïques dans différents types d'encapsulation en verre. Les cellules photovoltaïques sont faites de silicium, tout comme les semi-conducteurs. Elles sont fabriquées avec une couche positive et une couche négative, qui ensemble créent un champ électrique, de la même manière qu'une batterie. Les panneaux solaires SunPower sont également recouverts d'adhésifs conducteurs de qualité aérospatiale, tandis que des matériaux d'encapsulation exclusifs protègent les cellules et limitent la dégradation liée aux conditions environnementales.

Comment les panneaux solaires produisent-ils de l'électricité ?

Les panneaux photovoltaïques produisent un courant électrique continu (CC). Cela signifie que les électrons circulent dans un seul sens autour d'un circuit. Cet exemple décrit une pile alimentant une ampoule. Les électrons partent du côté négatif de la pile, traversent l'ampoule, puis reviennent au côté positif de la pile.

Dans le cas d'un courant alternatif (CA), les électrons sont poussés et tirés, changeant ainsi régulièrement de direction, à la manière d'un cylindre dans un moteur de voiture. Les générateurs créent un courant électrique alternatif lorsqu'on fait tourner une bobine de fil près d'un aimant. De nombreuses sources d'énergie peuvent actionner ce générateur, comme le gaz ou le gazole, l'hydroélectricité, le nucléaire, le charbon, le vent ou le soleil.

Le courant alternatif est utilisé pour le réseau électrique qui alimente des millions de foyers dans tout le pays. Cependant, les panneaux solaires génèrent du courant continu : comment le transformer en courant alternatif ? À l'aide d'un onduleur.

Quel est le rôle d'un onduleur solaire ?

Un onduleur solaire crée du courant électrique alternatif à partir du courant continu produit par l'installation solaire. Les onduleurs sont comme les cerveaux du système. En plus de convertir le courant continu en courant alternatif, ils fournissent une protection contre les défauts à la terre ainsi que les statistiques du système, dont la tension et le courant sur les circuits CA et CC, la production d'électricité et le suivi du point de puissance maximale.

Les onduleurs centraux dominent l'industrie de l'énergie solaire depuis ses débuts. L'introduction de micro-onduleurs constitue l'un des principaux changements technologiques du secteur du photovoltaïque. Ces appareils optimisent chacun des panneaux solaires, et non l'intégralité d'un système solaire comme le font les onduleurs centraux. Cette différence permet à chaque panneau solaire de fonctionner au maximum de son potentiel. Avec un onduleur central, en cas de problème sur l'un des panneaux solaires (si par exemple il se trouve à l'ombre ou s'est encrassé), c'est la performance de l'installation tout entière qui en pâtit. En revanche, avec des micro-onduleurs sur chacun des panneaux, si l'un des panneaux rencontre un problème, le reste de l'installation continue à fonctionner efficacement.

Comment fonctionne un système de panneaux solaires ?

Voici un exemple de fonctionnement d'une installation solaire résidentielle. Tout d'abord, la lumière du soleil rencontre un panneau solaire sur le toit. Les panneaux transforment l'énergie en courant continu, qui circule jusqu'à un onduleur. L'onduleur transforme le courant continu en courant alternatif, que vous pouvez utiliser pour alimenter votre maison. Merveilleusement simple et propre, ce système ne cesse de devenir plus performant et plus abordable.

Néanmoins, que se passe-t-il si vous n'êtes pas chez vous pour consommer l'électricité que vos panneaux produisent pendant chaque journée ensoleillée ? Et qu'en est-il la nuit lorsque votre installation solaire ne produit pas d'électricité en temps réel ? Pas d'inquiétude : selon l'État où vous vous trouvez et votre fournisseur d'électricité, il est possible de bénéficier de « tarifs de rachat ».

Un système photovoltaïque classique relié au réseau produit fréquemment davantage d'énergie que ce qui est nécessaire à un client pendant les heures les plus ensoleillées. Ce surplus d'électricité est donc réintroduit sur le réseau pour être utilisé ailleurs. Le client reçoit un crédit correspondant au surplus d'énergie produit, et il peut l'utiliser pour s'alimenter sur le réseau conventionnel la nuit et les jours nuageux. Le « tarif de rachat » est le tarif auquel vous « revendez » l'énergie que vous produisez avec le soleil pour la réintroduire sur le réseau.

En installant un système solaire, vous avez tout naturellement décidé d'économiser de l'argent tout en respectant l'environnement grâce à l'utilisation d'une énergie propre et renouvelable. Lisez cet article pour en savoir plus sur les économies réalisables grâce à l'énergie solaire.