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Panneaux photovoltaïques énergie solaire

Énergie solaire photovoltaïque

Énergie solaire photovoltaïque

L' énergie solairephotovoltaïque transforme le rayonnement solaire en électricité. Parfois, il est appelé énergie photovoltaïque ou énergie photoélectrique.

Cette transformation est effectuée sur des panneaux solaires. Les modules solaires sont constitués de photocellules avec des matériaux semi-conducteurs. Les matériaux les plus courants sont les composés du silicium.

Les principaux avantages sont:

  • Il ne génère ni pollution ni émission de gaz à effet de serre. Il ne contribue pas au changement climatique.
  • Ne nécessite pas de carburant. Seul le rayonnement du soleil.
  • Son dimensionnement est évolutif. Il est facile d'ajouter ou de retirer des modules en fonction de la demande d'énergie.

La production d'énergie peut être à grande échelle pour la consommation générale ou à petite échelle. Lorsqu'il est à petite échelle, il s'agit généralement de petites maisons, de refuges de montagne ou de sites isolés.

Quelle est la situation actuelle de l'énergie photoélectrique?

L'énergie photovoltaïque est la troisième source d'énergie renouvelable en termes de capacité mondiale. L'hydraulique et l'énergie éolienne occupent la deuxième position.

Comment le rayonnement solaire est-il transformé en électricité?

Les panneaux photovoltaïques sont utilisés pour transformer le rayonnement solaire en électricité. Un type de panneau solaire. Les panneaux sont constitués de cellules photovoltaïques. Les cellules sont constituées d'un matériau dont les électrons sont sensibles au rayonnement solaire. Lorsque le rayonnement solaire y entre en collision, un électron saute et génère un courant électrique.

Les installations photovoltaïques peuvent être montées au sol, sur le toit, au mur ou flottantes. Le support peut être fixe ou utiliser un tracker solaire pour être toujours orienté vers le soleil.

Le silicium, le matériau qui convertit le rayonnement solaire en électricité

Le silicium est le matériau à partir duquel la plupart des cellules photovoltaïques sont fabriquées.

La fabrication de cellules photovoltaïques est un processus coûteux, à la fois économiquement et dans le temps.

Le silicium est un matériau très abondant sur Terre. Cependant, le traitement du silicium est laborieux et compliqué.

Les lingots de silicium sont fabriqués à l'aide de processus très compliqués. Les tranches (cellules photovoltaïques) sont ensuite découpées dans ces lingots.

D'autres matériaux plus performants sont en cours de préparation.

Quelle est son efficacité énergétique?

Les modules photovoltaïques peuvent produire de l'électricité à partir d'une gamme spécifique de fréquences lumineuses. En général, cependant, il ne peut pas couvrir toute la gamme solaire. Plus précisément, la lumière ultraviolette, infrarouge et faible ou diffuse ne se convertit pas.

Énergie solaire photovoltaïqueSi les panneaux solaires étaient éclairés avec une lumière monochromatique, des rendements beaucoup plus élevés pourraient être obtenus.

Par conséquent, un autre concept de conception consiste à diviser la lumière en différentes longueurs d'onde. Une fois séparés, dirigez-les vers différentes cellules accordées dans ces plages. Celui-ci a été conçu pour augmenter l'efficacité de 50%.

Actuellement, le meilleur taux de conversion de la lumière solaire en énergie photovoltaïque est d'environ 21,5%.

Quelles sont les utilisations et les applications de l' énergie solaire photovoltaïque?

L'application principale est la production d'électricité à partir du rayonnement solaire.

Les systèmes photovoltaïques vont des petits systèmes aux grandes centrales électriques.

Les petits sont généralement montés sur le toit ou intégrés dans des bâtiments d'une capacité de quelques à plusieurs dizaines de kilowatts. Les grandes centrales électriques peuvent générer des centaines de mégawatts.

Les principales techniques et utilisations de cette technologie sont les suivantes:

  • Systèmes intégrés dans les toits et les bâtiments. Les systèmes photovoltaïques sur les toits sont souvent adaptés aux bâtiments existants. Ils sont généralement montés sur la structure de toit existante ou sur des murs existants.
  • Capteur solaire photovoltaïque thermique hybride Ces systèmes sont des systèmes qui convertissent le rayonnement solaire en énergie thermique et électrique.
  • Concentrateur photovoltaïque. Les concentrateurs utilisent des lentilles incurvées et des miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur les petites cellules solaires. De cette façon, une puissance photovoltaïque beaucoup plus élevée est obtenue.
  • Électrification rurale. Ce type d'application solaire est utilisé dans les villages ruraux où les lignes électriques sont loin de la population.
  • Centrales électriques. Ces centrales sont des fermes solaires pour obtenir une production élevée d'énergie électrique.
  • Solaire flottant. Des systèmes d'énergie solaire flottants sont installés là où il y a peu de terres disponibles. Les panneaux solaires, dans ce cas, flottent sur une surface aquatique comme dans un marais, un lac, etc.
  • Systèmes indépendants. L'exemple le plus clair de ces systèmes sont les calculateurs solaires.
  • Dans les transports. Utilisé pour obtenir la puissance motrice.
  • Télécommunications et signalisation.
  • Applications spatiales.

Installations isolées et connectées au réseau

On distingue principalement deux types d'installations photovoltaïques:

  • Installations photovoltaïques raccordées au réseau. L'énergie produite est entièrement utilisée pour la vente au réseau de distribution d'électricité.
  • Installations photovoltaïques isolées en réseau. Ils sont utilisés pour l'autoconsommation. Il peut se trouver dans une maison isolée, une station relais de télécommunications ou d'autres emplacements éloignés. Il permet d'obtenir de l'électricité, de pomper de l'eau pour l'irrigation, etc.

Énergie solaire photovoltaïque

Systèmes isolés

Dans les systèmes non connectés au réseau, il existe d'innombrables applications. Par exemple,

  • Dans les petits appareils comme les calculatrices.
  • Réverbères.
  • Moteurs électriques.
  • Automobiles et avions.

Systèmes connectés au réseau

Au sein des installations photovoltaïques connectées au réseau, il existe des centrales solaires photovoltaïques. Il est également appelé parc solaire.

Un parc solaire est une grande centrale électrique. Il est conçu pour la vente de sa production au réseau électrique. Il est également connu comme une ferme solaire, surtout s'il est situé dans des zones agricoles.

Résumé

L'énergie solaire photovoltaïque est l'électricité obtenue grâce à l'énergie solaire. Elle est considérée comme une énergie renouvelable. Il ne génère pas de gaz et ne contribue pas au changement climatique.

La transformation du rayonnement solaire en énergie électrique est réalisée dans des panneaux solaires.

Il existe deux types d'installations: isolées et connectées au réseau. Les installations isolées produisent de l'électricité pour leur propre consommation. Les installations connectées au réseau fournissent de l'électricité au réseau.

    Références

    1. Roper, L. David. World Photovoltaic Energy
    2. Swanson, R. M. (2009). Photovoltaics Power Up
    3. «Photovoltaic Effect»  Mrsolar.com
    4. «The photovoltaic effect»  Encyclobeamia.solarbotics.net.
    5. «La fotovoltaica ya se codea en costes con la nuclear». El periódico de la energía.
    6. "Renewables 2019". IEA. Retrieved 26 January 2020.
    7. "PV report 2019" (PDF). Fraunhofer ISE.
    Auteur :

    Date de publication : 18 décembre 2009
    Dernier examen : 23 mai 2020