Définition de 'photovoltaïque'
Photovoltaïque signifie électricité à partir de lumière. Les systèmes photovoltaïques emploient la lumière du jour pour actionner des appareils électriques, comme par exemple les appareils électroménagers, ordinateurs ou éclairage. Le phénomène photovoltaïque (PV) convertit l'énergie solaire libre, la source d'énergie la plus abondante sur la planète, directement en électricité.
Notez que ceci est différent de la technologie solaire thermique utilisée pour le chauffage et l'eau chaude.
Une cellule photovoltaïque
Une cellule photovoltaïque est composée de deux ou plusieurs couches minces de matériel semi-conducteur, généralement silicium. Quand le silicium est exposé à la lumière, des charges électriques sont générées et celles-ci peuvent être conduites par des contacts en métal en tant que courant continu.
Un panneau solaire
Le rendement électrique d'une cellule est réduit, ainsi de multiples cellules sont reliées ensemble et encapsulées (habituellement en verre) pour former un module ou panneau. Le module PV est la base d'un système PV et de nombreuses modules peuvent être reliées ensemble pour générer le rendement électrique désiré.
Avantages de l'énergie solaire
- Une installation PV n'a aucune pièce mobile et en conséquence exige un entretien minimal.
- Celle-ci produit de l'électricité sans produire d'émission de serre ou tout autre gaz.
- Son fonctionnement est silencieux.
Types de cellules
Cellules monocristallines
Faites à partir de cellules coupées d'un cristal cylindrique de silicium, la cellule monocristalline est la plus efficace des technologies photovoltaïques (PV). L'avantage des cellules monocristallines est leur rendement élevé, en général autour de 15%. D'un autre coté le processus de fabrication de silicium monocristallin est compliqué et de ce fait les coûts sont légèrement plus élevés que pour d'autres technologies.
Cellules polycristallines
Fabrication à base de cellules coupées d'un lingot de silicium fondu et recristallisé. Dans le processus de fabrication, le silicium fondu est moulé en des lingots de silicium polycristallin. Ces lingots sont alors coupés en gaufrettes très minces qui seront assemblées en cellules complètes. La production de cellules polycristallines est plus simple que pour les cellules monocristallines, réduisant le coût de celles-ci. Cependant, le rendement est légèrement inférieur moyennant au alentour de 12%. Les cellules sont reconnaissables par leur texture granulaire.
La configuration typique d'un système PV
Les composants typiques requis pour un système PV raccordé au réseau sont illustrés ci-dessous.
Watt crête
La rangée PV se compose d'un certain nombre de modules photovoltaïques reliés ensemble pour fournir la puissance exigée le courant et la tension appropriée. Les modules typiques ont une puissance d'environ 75-180 Watts crête (Wc) chaque. Un système domestique typique de 1.5 - 2 kWc est constitué d'environ 12 - 24 modules couvrant une superficie entre 12 - 40 m2, dépendamment de la technologie utilisée et l'orientation des modules vers le soleil.
De courant continu à courant alternatif
La majorité des modules PV fournissent de l'électricité à courant continu de 12 Volts (V), tandis que la plupart des appareils électroménagers en Europe fonctionnent sur base de courant alternatif de 230 V. Un inverseur est utilisé pour convertir le courant continu à basse tension en courant alternatif à tension plus élevée. De nombreux types d'inverseur sont disponibles, mais pas tous conviennent à l'usage pour l'alimentation de courant au réseau.
Isoler le système PV
D'autres composants typiques à un système PV raccordé au réseau sont: le système de montage, les divers câbles et interrupteurs nécessaires pour assurer que le générateur PV peut soit isolé du bâtiment et du réseau.
Le mètre
Enfin, un mètre sera nécessaire pour assurer que le propriétaire du système sera crédité pour tout courant PV alimenté au réseau.