Comment fonctionne l’énergie solaire ?

Faire de l’électricité à partir du rayonnement solaire, quelle technologie derrière ? A quoi sert le silicium ? Est-il toujours traité de la même manière ? On décrypte.

 

L’énergie solaire, c’est quoi ?

Actuellement, deux technologies sont disponibles pour s’équiper: le solaire thermique et le solaire photovoltaïque. Le premier produit de la chaleur et sert à la production d’eau chaude sanitaire et de chauffage ; le second produit de l’électricité et permet d’alimenter les équipements d’un logement. Chaque énergie solaire est exploitée par des capteurs qui récupèrent l’énergie du rayonnement solaire pour la transformer en chaleur et/ou en électricité.

 

L’énergie solaire photovoltaïque se développe bien depuis quelques années, notamment avec l’installation de panneaux pour la production d’électricité en autoconsommation.

 

Panneau solaire photovoltaïque : parlons un peu science

Chaque panneau solaire photovoltaïque est composé de cellules, composants électroniques qui produisent de l’électricité à partir de l’énergie solaire. Cette technologie est basé sur l’effet photovoltaïque : exposés au rayonnement solaire, les matériaux semi-conducteurs génèrent du courant. C’est le cas du silicium, principal matériau constituant les cellules photovoltaïques.

L’effet photovoltaïque est découvert en 1839 par le physicien français, Antoine Henri Becquerel.

L'effet photovoltaïque 

Dans les matériaux semi-conducteurs, les électrons circulent librement au sein du silicium. Durant le rayonnement solaire, les photons de la lumière solaire transfèrent leur énergie aux électrons du silicium, ce qui crée un courant électrique continu. 

 

Les différents types de panneaux solaires photovoltaïques

Quatre grandes catégories pour les panneaux solaires photovoltaïques : les cristallins, les couches minces, les organiques et les hybrides.

Parmi ceux-ci, pour l’installation en maison particulière, trois options :

  • Panneaux monocristallins (silicium cristallins)

Le silicium est fondu et, après refroidissement, on obtient un seul et unique cristal qui est ensuite découpé en plusieurs cellule. D’un aspect noir uni, leur coût de fabrication est important. Leur rendement est le plus élevé, de l’ordre de 18 %*.

  • Panneaux polycristallins (silicium cristallins)

D’un aspect bleu, ils sont fabriqués à partir de plusieurs cristaux juxtaposés issus de chutes de silicium monocristallin. Leur rendement, tout comme leur coût de fabrication, est légèrement inférieur, de l’ordre de 13 à 15 %*.

  • Panneaux en couches minces

Dernière génération de panneaux solaires photovoltaïques, leur structure et le processus de production sont souvent plus simples. Parmi cette catégorie, les panneaux en silicium amorphes sont les plus répandus. Ils conçus avec 1 % de silicium déposé sur un matériau amorphe (plastique, verre ou acier). Leur rendement est le plus faible : entre 6 et 9 %*.

 

Quel choix faire ?

Celui qui sera adapté à votre logement, votre usage de l’énergie solaire ou encore l’ensoleillement propre à votre région. Chaque technologie de panneau inclut un rendement, une durée de vie, un coût, un type d’installation, un espace, des garanties propres.

 

L’entretien et le nettoyage des panneaux solaires
Les exigences d’entretien des panneaux photovoltaïques sont relativement faibles. Toutefois, face aux poussières, à la pollution, aux feuilles mortes ou au pollen, un panneau mal entretenu perd de son rendement. Un nettoyage annuel est donc de mise. Même chose pour l’onduleur.

 

Pour nettoyer vos panneaux solaires

Vous pouvez utiliser une eau à température ambiante et une brosse souple depuis un manche télescopique. Un coup de jet peut aussi être efficace.

 

Pour l’onduleur, pensez à vérifier les témoins lumineux d’une part. Puis, dépoussiérez les entrées d’air, les dissipateurs et le système de ventilation de la pièce dans laquelle se trouve l’onduleur.

Un onduleur reste performant entre 8 et 10 ans. Un panneau solaire a une durée de vie moyenne de 20 ans. Passé ce délai, son rendement tend à baisser. Le changement de ces deux éléments clés doit être décidé en fonction de ces paramètres.

 

Le recyclage de votre installation photovoltaïque

Un panneau solaire est composé au 3/4 de verre entrant dans la catégorie des « déchets d’équipements électriques et électroniques » (DEEE). Leur collecte et leur recyclage sont donc prévus par les fabricants, distributeurs… En France, c’est l’éco-organisme PV Cycle France qui gère la filière porteuse de l’agrément des pouvoirs publics. (https://www.pvcycle.fr/) Le taux de valorisation d’un panneau solaire cristallin avec un cadre en aluminium est de 94,5%.

L’onduleur répond aussi à la directive DEEE

 

L'énergie solaire : les avantages et inconvénients

En matière d’énergie solaire, il existe plusieurs avantages et des inconvénients.

 

Les +

  • Un investissement durable pour des économies d’énergie durables.
  • Une énergie primaire propre, gratuite et disponible à tout moment.
  • Des technologies performantes et rentables.

 

Les -

  • L’investissement initial, coûteux. 
  • La baisse de rendement en cas de mauvais entretien, passé 20 ans.

 

Si vous optez pour le solaire, faites appel à un pro!!

On vous aide à trouver des artisans qualifiés. Investir dans l’énergie solaire est et doit être un investissement durable. Pour y parvenir, s’entourer de professionnels agréés qui sauront vous accompagner est indispensable. Une installation avec des pros, c’est aussi avoir des garanties sur la qualité des produits et bénéficier d’aides financières.

 

Quels sont les points à retenir ?

  • Un gros investissement, mais de réelles économies à terme.
  • Une faible empreinte carbone et un recyclage maîtrisé.
  • Un entretien régulier, mais simple, les premières années.

 

* ADEME.

Questions fréquentes

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