Panneaux photovoltaïques énergie solaire

Le panneau photovoltaïque

Le panneau photovoltaïque

Un panneau photovoltaïque est un type de panneau solaire conçu pour l'utilisation de l'énergie solaire photovoltaïque. Sa fonction est de transformer l'énergie solaire en électricité.

Les panneaux photovoltaïques peuvent être utilisés pour générer de l'énergie électrique dans des applications domestiques et commerciales.

Les modules photovoltaïques sont constitués d'un ensemble de cellules photovoltaïques interconnectées. Les cellules photovoltaïques qui composent un panneau photovoltaïque sont intégrées et protégées. Le panneau photovoltaïque est chargé de transformer directement l'énergie du rayonnement solaire en électricité, sous forme de courant continu.

La cellule solaire est seulement capable de générer une tension de quelques dixièmes de volt (+/- 0,5 V) et une puissance maximale de 1 ou 2 Watts. Par conséquent, il est nécessaire de connecter en série plusieurs cellules (qui se comportent comme de petits générateurs de courant) pour atteindre des tensions de 624 V, acceptées dans de nombreuses applications.

La plaque photovoltaïque est conçue pour résister aux conditions extérieures et faire partie de la "peau" du bâtiment. Sa durée de vie utile est estimée à 25 ans.

Les cellules sont encapsulées dans une résine, et placées entre deux feuilles pour former les modules photovoltaïques. La feuille extérieure est en verre et la feuille arrière peut être en plastique opaque ou en verre, si vous voulez faire un module semi-transparent.

Dans l'hémisphère nord, les plaques doivent être orientées vers le sud avec une certaine inclinaison. Le plus approprié dans chaque emplacement dépend de la latitude et de la période de l'année, étant recommandé l'étude du rayonnement solaire reçu pour chaque site. D'autre part, l'inclinaison des modules variera en fonction des besoins énergétiques anticipés et de la période d'utilisation, afin de réaliser un bilan saisonnier (hiver, été) ou annuel.

La production d'électricité par l'intermédiaire des panneaux photovoltaïques

Panneaux photovoltaïques Les panneaux photovoltaïques produisent de l'électricité sous forme de courant continu et ont généralement entre 20 et 40 cellules solaires. Dans tous les cas, il est habituel que les modules soient formés par 36 cellules pour atteindre les volts nécessaires pour charger les batteries (12 V).

Les panneaux solaires photovoltaïques peuvent être reliés entre eux de deux façons:

  • Connexion parallèle. Ce type de connexion est fait avec une union des pôles positifs et, d'autre part, des pôles négatifs. La connexion parallèle entre les panneaux solaires fournit une tension égale à celle du module (12-18 V)
  • Connexion série. La façon de connecter en série deux ou plusieurs panneaux photovoltaïques est de connecter le pôle positif du premier avec le négatif du second et successivement. La connexion en série donne une tension égale à la somme de chaque module (par exemple 12 V, 24 V, 36 V, etc.), en fonction du nombre de plaques interconnectées.

Les matériaux des plaques photovoltaïques

Lors de l'utilisation d'une structure de support pour modules solaires, il est conseillé d'utiliser des matériaux ayant de bonnes propriétés mécaniques, ainsi qu'une grande durabilité, en tenant compte de la longue durée de vie des installations. Normalement, les éléments de support sont:

  • Aluminium anodisé (poids léger et haute résistance)
  • Fer galvanisé (adapté aux charges importantes)
  • Acier inoxydable (pour les environnements très corrosifs, c'est la plus haute qualité et le prix le plus élevé).

Il y a aussi la possibilité de réaliser les structures de modules photovoltaïques avec du bois, dûment traitées; avec des opérations de maintenance minimales, présentant des conditions acceptables pour cette utilisation. Les pièces de fixation, telles que les vis, doivent toujours être en acier inoxydable.

La performance des modules photovoltaïques

Dans certains cas, afin d'augmenter les performances du système de collecte, la structure de support peut être équipée de systèmes de suivi solaire. Ils fonctionnent au moyen d'un moteur normalement associé à un ordinateur qui, en fonction de la date et de l'heure du jour, ajuste l'orientation des panneaux, soit par rapport à l'un ou aux deux axes du plan qui contient le panneau. Ces systèmes sont, bien sûr, plus complexes et impliquent des dépenses plus importantes et une maintenance plus importante.

Le phénomène de diffraction de la lumière permet d'obtenir des panneaux photovoltaïques avec un indice de transparence supérieur à celui apparent, puisque l'ombre projetée par chaque cellule à l'intérieur du bâtiment est inférieure à la surface qu'il occupe. Cela implique que le panneau solaire est nettement plus opaque de l'extérieur que de l'intérieur. Il est également possible d'obtenir une plus grande transparence si, au sein d'une même plaque, la distance entre les cellules est augmentée.

Les panneaux photovoltaïques en tant qu'élément constructif

Panneaux photovoltaïques en construction Les panneaux photovoltaïques utilisés dans les systèmes connectés au réseau ne sont pas différents de ceux utilisés par les systèmes autonomes. Ceux qui sont intégrés dans les bâtiments sont généralement des modules standard. Un problème formel commun est le fait qu'ils peuvent venir configurer des structures indépendantes, superposées sur le bâtiment, ajoutées sans répondre à des critères esthétiques. Dans le meilleur des cas, ils sont intégrés dans les façades ou le toit. Pour cette raison, certaines entreprises ont développé des éléments photovoltaïques intégrés dans des bâtiments qui peuvent remplacer certains éléments traditionnels de l'architecture.

Les panneaux photovoltaïques peuvent donc être traités comme un élément constructif et combinés avec d'autres matériaux dans des modules préfabriqués avec une grande surface (actuellement ils sont fabriqués jusqu'à 14 m²). Ils sont appropriés pour la formation des façades, dont la meilleure orientation est le sud, bien que l'influence d'un écart entre 30º et 45º vers l'est ou l'ouest dans le calcul annuel de la capture d'énergie n'est pas importante.

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Dernier examen: 16 février 2018