Comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ?

En plein cœur de la rénovation énergétique, les panneaux solaires ont révolutionné notre manière de consommer de l’énergie. Par exemple, aujourd’hui, il est possible d’avoir sur la toiture de sa maison une installation photovoltaïque qui, grâce à la lumière du soleil, va produire de l’énergie électrique. Cette production d’électricité va ensuite permettre à un particulier de subvenir à ses besoins dans sa maison, tout en contribuant à une transition vers les énergies renouvelables. Mais comment un panneau solaire parvient-il à transformer cette lumière en électricité ? Découvrez le fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques et comment ils s’intègrent dans notre quotidien.

Qu’est-ce qu’un panneau solaire ?

Le panneau solaire est au cœur de la révolution énergétique moderne. Présent généralement sur la toiture d’une maison, il s’agit d’un équipement qui permet de transformer l’énergie du soleil, une source d’énergie inépuisable et gratuite, en électricité ou bien en chaleur, dépendant du type de panneau installé. Un particulier pourra alors utiliser cette énergie solaire produite comme il le souhaite : pour sa consommation personnelle, en stockant notamment l’énergie dans une batterie de stockage, en la revendant, etc. Mais quels sont les éléments qui composent ces panneaux et comment fonctionnent-ils réellement ?

Les composants essentiels d’un panneau solaire

Avant d’installer un panneau solaire chez vous, il faut avant tout savoir qu’il en existe plusieurs types, à savoir les panneaux solaires photovoltaïques, les panneaux solaires thermiques, mais également les panneaux solaires hybrides. Dans tous les cas, il faut comprendre qu’un panneau solaire transforme les rayons du soleil en énergie solaire.

Avant d’entrer dans les détails, notez que chaque panneau dispose :

  • De cellules : que ce soit une cellule thermique ou une cellule photovoltaïque, chaque panneau solaire en est doté ;
  • D’un cadre : généralement en aluminium, il offre une structure solide au panneau et le protège contre les intempéries.
  • D’un verre de protection : il protège les cellules photovoltaïques ou thermiques des agressions extérieures tout en laissant passer la lumière du soleil.

Différence entre panneau solaire thermique et photovoltaïque

Il est essentiel de distinguer les panneaux solaires photovoltaïques des panneaux solaires thermiques. Là où les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité grâce à l’énergie solaire, les thermiques transforment cette énergie en chaleur. Cette chaleur est ensuite utilisée pour produire de l’eau chaude sanitaire ou alimenter un chauffe-eau solaire ou une pompe à chaleur.

Les éléments accompagnant votre installation va différer selon le type de panneaux que vous installez. Par exemple, un panneau photovoltaïque sera accompagné :

  • D’un onduleur, qui transforme le courant électrique continu produit par les cellules en courant alternatif, permettant l’utilisation de l’électricité dans votre maison ;
  • D’un micro-onduleur, ayant le même fonctionnement qu’un onduleur, mais en ne se concentrant que sur un panneau, tout en améliorant sa production et ainsi son rendement ;
  • D’une batterie solaire, qui va stocker l’énergie solaire fournie par votre production pour une utilisation ultérieure, notamment la nuit.

Dans le cas des panneaux solaires thermiques, ils sont accompagnés d’un ballon de stockage. Leurs cellules thermiques captent l’énergie solaire, réchauffent un fluide caloporteur, qui va ensuite chauffer le ballon d’eau chaude. On compte deux types de systèmes solaires thermiques : Le système solaire combiné et le chauffe-eau solaire individuel. À noter que dans les deux cas, cette énergie solaire ne sert que pour le chauffage ou l’eau chaude, non pour la production d’énergie électrique.

Enfin, sachez qu’il existe aussi un troisième type de panneau, dit hybride, qui combine la technologie des deux types de panneaux pour assurer production électrique et chauffage.

Le processus de conversion de la lumière en électricité

Maintenant que nous avons vu les différences entre ces panneaux, il est temps de comprendre le fonctionnement du panneau solaire photovoltaïque, qui est au cœur des préoccupations environnementales actuelles en France. En effet, ces dispositifs permettent de produire de l’électricité verte en transformant la lumière du soleil en énergie électrique. Mais comment ce processus de conversion se déroule-t-il exactement ? En expliquant le rapport entre la cellule et l’onduleur, nous répondons à vos questions en vous expliquant ce mécanisme permettant de capter l’énergie solaire et de la transformer en énergie électrique.

Le rôle des cellules photovoltaïques

Les cellules photovoltaïques sont les éléments clés d’un panneau solaire. Fabriquées principalement à partir de silicium, un matériau semi-conducteur, elles sont capables de capter les photons de la lumière du soleil. Lorsque ces photons entrent en contact avec le silicium, ils libèrent des électrons. Ce mouvement d’électrons génère un courant électrique continu, qui est ensuite collecté par les conducteurs présents dans le panneau. Tout cela porte un nom : l’effet photovoltaïque. Notez donc que la production d’électricité dépend du taux d’ensoleillement, mais sachez que l’orientation, l’inclinaison ou encore la puissance de vos panneaux photovoltaïques (exprimée en kWc) ont une importance.

Il existe différents types de cellules photovoltaïques, notamment monocristallin et polycristallin, qui diffèrent par leur rendement et leur coût. Une installation photovoltaïque avec des panneaux solaires photovoltaïques monocristallins garantit une meilleure production d’énergie solaire et ainsi un meilleur rendement. Conçus avec des matériaux de qualité, ils permettent ainsi une meilleure autoconsommation, ainsi qu’un plus grand stockage d’énergie solaire si vous disposez d’une batterie. Cependant, une installation polycristalline est plus abordable, malgré un rendement moins élevé. Choisir entre monocristallin ou polycristallin dépend donc majoritairement de votre projet d’installation photovoltaïque, et de votre budget.

L’onduleur : de courant continu à courant alternatif

Une fois le courant électrique produit par les cellules photovoltaïques, il est nécessaire de le transformer pour qu’il soit compatible avec nos appareils électriques et le réseau électrique. C’est là qu’intervient l’onduleur.

L’onduleur a pour rôle de transformer le courant électrique continu généré par les panneaux solaires en courant alternatif. Ce courant alternatif est le type de courant utilisé dans nos maisons et sur le réseau public. De plus, l’onduleur permet également de réguler la production d’électricité, garantissant ainsi une alimentation stable et sécurisée.

Cette énergie produite va ensuite être transmise à votre compteur, qui va vous permettre d’utiliser l’électricité fournie par ces panneaux photovoltaïques sur votre toit. Vous pourrez alors faire des économies sur votre facture d’électricité, stocker cette énergie solaire dans des batteries, ou bien profiter de l’obligation d’achat et revendre votre production.

Les avantages du panneau solaire photovoltaïque

Le fonctionnement du panneau solaire photovoltaïque a révolutionné notre manière de produire et de consommer de l’électricité. Ces dispositifs, qui transforment la lumière du soleil en électricité, offrent une multitude d’avantages, tant sur le plan économique qu’environnemental. Découvrons pourquoi de plus en plus de particuliers et d’entreprises se tournent vers cette technologie verte.

Économies d’énergie et réduction des coûts

Opter pour une installation solaire photovoltaïque est avant tout un choix économique judicieux. En effet, une fois installés, les panneaux solaires permettent de produire votre propre électricité, réduisant ainsi considérablement vos factures d’électricité. De plus, grâce à l’autoconsommation, vous pouvez consommer directement l’électricité produite par vos panneaux, évitant ainsi les coûts associés à l’achat d’électricité sur le réseau.

De plus, avec le tarif de rachat proposé par certains fournisseurs d’électricité, comme EDF OA, il est possible de vendre le surplus d’électricité produite, offrant ainsi un retour sur investissement intéressant. Il ne faut pas non plus oublier toutes ces aides et primes disponibles pour encourager l’installation de panneaux solaires, rendant le projet encore plus attractif financièrement. Nous pouvons citer par exemple la prime à l’autoconsommation, les aides de l’Anah, la prime énergie ou encore les aides locales.

Contribution à un environnement plus propre

Outre les avantages économiques, les panneaux solaires photovoltaïques jouent un rôle clé dans la protection de l’environnement. En effet, le fonctionnement d’un panneau solaire permet d’utiliser les rayons du soleil, qui est une source d’énergie renouvelable, propre et inépuisable. Contrairement aux énergies fossiles, elle ne produit pas de gaz à effet de serre, contribuant ainsi à la réduction des émissions de CO2.

En choisissant d’installer des panneaux solaires, vous participez activement à la transition énergétique, favorisant le développement des énergies renouvelables. De plus, en réduisant votre consommation d’électricité issue du réseau, vous diminuez la demande sur les centrales électriques traditionnelles, contribuant ainsi à réduire l’empreinte carbone globale.

Ainsi, le fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques est une solution durable et économique pour répondre à nos besoins énergétiques et écologiques croissants. Que ce soit pour réaliser des économies sur vos factures d’électricité, contribuer à un environnement plus propre, ou les deux, l’installation de panneaux solaires est un investissement judicieux pour l’avenir.

FAQ sur le fonctionnement des panneaux solaires


Les panneaux solaires fonctionnent-ils quand il fait nuageux ?

Oui, les panneaux solaires fonctionnent même par temps nuageux. Bien que leur efficacité puisse être légèrement réduite, ils sont capables de capter la lumière diffuse à travers les nuages. Il est donc possible de produire de l’électricité solaire même lors des jours moins ensoleillés. Le rayonnement solaire, même diffus, permet aux cellules photovoltaïques de produire de l’énergie.

Combien de temps dure un panneau solaire photovoltaïque ?

La durée de vie moyenne d’un panneau solaire est d’environ 25 à 30 ans. Cependant, cela ne signifie pas qu’ils cessent de fonctionner après cette période. Ils peuvent continuer à produire de l’électricité, bien que leur rendement puisse progressivement diminuer. Avec un entretien adéquat, il n’est pas rare de voir des installations solaires dépasser leur durée de vie prévue tout en offrant une production d’électricité satisfaisante.

Comment entretenir ses panneaux solaires ?

Les panneaux solaires nécessitent peu d’entretien. Cependant, pour garantir leur efficacité sur le long terme, il est recommandé de les nettoyer de temps en temps pour enlever la poussière, les feuilles et autres débris qui pourraient s’y accumuler, surtout si l’installation se trouve à proximité d’arbres. Un nettoyage doux à l’eau suffit amplement. De plus, il est judicieux de vérifier régulièrement leur état et l’intégrité du système pour s’assurer qu’aucun dommage n’est survenu, notamment après des intempéries.