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Électricité solaire photovoltaïque : fonctionnement

panneau solaire photovoltaïque

Viessmann

Un système photovoltaïque est composé :

  • De modules solaires photovoltaïques : les fameux panneaux solaires, qui utilisent le rayonnement solaire pour produire de l'électricité ;
  • D'accumulateurs qui stockent l'électricité (comme des batteries) ;
  • Si besoin d'un onduleur pour convertir le courant continu en courant alternatif basse tension (230V, alternatif 50 Hz), c'est-à-dire en un courant électrique directement utilisable pour les appareils électriques de la maison.

Panneaux solaires : le module solaire photovoltaïque

  • Un panneau solaire ou module photovoltaïque est un assemblage de cellules photovoltaïques.
  • Ces cellules étant très fragiles, elles sont protégées par une plaque de verre très résistante.
  • Les modules sont de taille rectangulaire et mesurent entre 0,5 et 3 m2.
  • Ils se montent en série afin de générer un courant électrique de plus forte tension.

Il existe 2 types de modules, selon le type de silicium utilisé pour la cellule :

  • Les modules avec cellules de silicium cristallin : ils ont une durée de vie estimée à 30 ans et un rendement avoisinant les 13 %.  Ils fonctionnent aussi bien sous de fortes puissances que sous de petites puissances. On distingue :
    • Les cellules polycristallines, les plus courantes aujourd'hui : environ 50% de la production mondiale.
    • Les cellules monocristallines, plus difficiles à fabriquer et donc plus onéreuses. Elles ont cependant un rendement quelque peu supérieur.
  • Les modules avec cellules de silicium amorphe :
    • Ils ont un coût de production plus faibles mais sont moins fiables sur le long terme et ont un rendement plus faibles.
    • Les cellules sont capables de  supporter des températures de chauffe très élevées et sont plus adaptées aux faibles puissances.

Accumulateur et batterie solaire

  • Ils sont nécessaires car la consommation d'électricité et la production d'électricité coïncident rarement.
  • Il faut donc un dispositif de stockage.
  • Les modèles les plus répandus pour l'instant sont les batteries au plomb.
  • Elles ont une durée de vie de 10-12 ans.

Onduleur

  • L'onduleur est l'appareil qui rend utilisable l'électricité produite par le module photovoltaïque.
    • Il transforme le courant continu en un courant alternatif qui respecte les normes en vigueur.
    • Il permet et correspond aux caractéristiques techniques des appareils électriques qu'il sera amené à alimenter : 230 V, 50 hz.
    • Il n'y a pas de norme européenne qui garantisse la qualité et la fiabilité de l'onduleur. Vérifiez que :
      • Le rendement de l'onduleur est supérieur à 90% ;
      • L'onduleur est protégé contre la foudre et les surtensions.
  • Un onduleur a une durée de vie de 10 ans en moyenne.

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