Les panneaux solaires sont l’intermédiaire qui permet à la lumière du soleil de nous fournir de l’énergie. Leur conception est simple, très efficace et permet l’autoconsommation, ce qui favorise la durabilité. Dans un avenir proche, les panneaux produiront de l’électricité même la nuit.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire et comment fonctionne-t-il ?
Il s’agit d’une structure rectangulaire dont l’unité de transformation de base, la cellule solaire, mesure environ 10 centimètres carrés. Un panneau réunit plusieurs de ces cellules sur une plaque, qui sont recouvertes d’un plastique appelé EVA. Ce plastique résiste à des conditions et des températures extrêmes et laisse passer la lumière, mais pas les rayons ultraviolets, plus nocifs pour la peau. Elles possèdent également un élément essentiel qui est l’onduleur, capable de transformer le courant pour que nous puissions utiliser cette énergie.
Le silicium des premiers panneaux solaires
Les premières cellules photovoltaïques ont été mises au point en 1954. Daryl Chapin, ingénieur électricien, Gerald Pearson, physicien, et Calvin Fuller, chimiste, tous trois chercheurs aux Laboratoires américains Bell, présentent au monde leur grande découverte : la première cellule qui capte l ‘énergie du soleil et qui peut être utilisée pour faire fonctionner un transistor.
La cellule avait une particularité : elle était faite de silicium. « C’est le matériau de base qui absorbe la lumière du soleil et la convertit en électricité. C’est un semi-conducteur qui présente de très bonnes caractéristiques pour la fabrication de cellules solaires et qui est très abondant sur terre, en plus d ‘être bon marché », explique M. Ramírez.
Le photovoltaïque est une source d’énergie qui a pris de plus en plus d’importance au fil des ans. Avant les années 1970, son utilisation était purement aérospatiale, mais depuis, elle est redescendue sur terre. Elle est modulaire, c’est-à-dire que son efficacité ne dépend pas de sa taille, elle est donc évolutive et peut être placée dans les habitations.
Cependant, dans des pays comme l’Espagne, son utilisation est encore principalement industrielle. « Les plus de 10 000 mégawatts (MW) de puissance photovoltaïque installés dans le pays alimentaire principalement des entreprises et des entrepôts industriels », explique le chef du département solaire de l’IDAE. Le chemin est encore long pour rattraper la Chine, première puissance photovoltaïque mondiale.
Panneaux solaires : profiter du soleil et économiser de l’énergie
Pour en revenir à ces panneaux, l’une des questions les plus fréquemment posées est de savoir si les fermes de panneaux solaires (c’est ainsi que l’on appelle ces installations) se déplacent avec le soleil. Il y a deux réponses : certains panneaux sont installés sur des structures fixes inclinées et d’autres sont des installations de type « tracker », c’est-à-dire qu’ils sont dotés d’un moteur intelligent qui les déplace de manière à ce qu’ils soient à leur point le plus efficace chaque jour de l’année.
En ce qui concerne la puissance que les panneaux de taille standard peuvent générer, on estime qu’un module de 2 x 1 mètre entre 60 et 72 cellules fournit environ 300 à 445 Wc (watts crête) par heure d’ensoleillement.
L’avenir de l’énergie photovoltaïque
L’avenir des panneaux se situe dans le présent de la recherche scientifique. L’université de Stanford (USA) vient de mettre au point un système capable de produire de l’électricité après le coucher du soleil. Les panneaux solaires « inversés » utilisent l’énergie rayonnée par les panneaux après de nombreuses heures d’ensoleillement. Ce phénomène est connu sous le nom de « refroidissement radiatif » et se produit lorsqu’un corps perd de la chaleur après des températures élevées. Récupérer la chaleur dégagée, même la nuit, pourrait être une solution pour rendre les panneaux plus efficaces.
Des fermes solaires sur des installations surélevées au-dessus de champs agricoles ou de serres pour optimiser l’espace tout en gardant les panneaux refroidis par l’humidité dégagée par les plantations ; des suiveurs solaires pour suivre le soleil de manière plus économique et plus efficace ; ou des cellules solaires fabriquées à partir de composants organiques qui transforment les fenêtres de bâtiments industriels ou résidentiels en panneaux solaires semi-transparents sont quelques-unes des solutions en cours de réalisation.
Solutions pour l’installation de panneaux solaires
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