La définition de l'énergie solaire est l'énergie qui provient du Soleil et que nous pouvons capter grâce aux rayons du Soleil. Le concept d'énergie solaire est souvent utilisé pour désigner l'énergie électrique ou thermique obtenue à l'aide du rayonnement solaire.
Cette source d'énergie représente la principale source d'énergie sur Terre. Parce qu'il s'agit d'une source inépuisable, il est considéré comme une énergie renouvelable. En plus, c’est une énergie gratuite.
De cette énergie, de nombreuses autres sources d'énergie sont dérivées, telles que :
-
L'énergie éolienne, qui exploite la puissance du vent. Le vent est généré lorsque le soleil chauffe de grands volumes d'air.
-
Les combustibles fossiles, issus de la décomposition organique. Les décomposeurs organiques étaient en grande partie des plantes photosynthétiques.
-
L'énergie hydraulique, qui exploite l'énergie potentielle de l'eau. Sans rayonnement solaire, le cycle de l'eau ne serait pas possible.
-
L'énergie de la biomasse, qui encore une fois, est le résultat de la photosynthèse des plantes.
Ce type d'énergie renouvelable est une alternative aux énergies fossiles qui n'émet pas de gaz à effet de serre.
À quoi sert l’énergie solaire ?
L'énergie solaire est une excellente source d'énergie renouvelable. Elle peut être utilisée pour alimenter des maisons et des bâtiments, chauffer l'eau, produire de l'électricité, et même propulser des véhicules.
Voici quelques exemples d'énergie solaire :
-
Autoproduction électrique avec des panneaux photovoltaïques. Ces installations sont utilisées dans les maisons, les refuges de montagne, etc.
-
Installations photovoltaïques. Ce sont de grandes extensions de panneaux photovoltaïques dont l'objectif est de convertir l’énergie du Soleil au grand scale. en électricité pour alimenter le réseau électrique.
-
Voitures solaires. Il convertit le rayonnement solaire en électricité pour entraîner un moteur électrique.
-
Cuisinières solaires. Si les systèmes concentrent le rayonnement en un point pour élever la température et pouvoir cuisiner.
-
Systèmes de chauffage. L'énergie solaire thermique permet de chauffer un fluide utilisable dans un circuit de chauffage.
-
Chauffage piscine.
-
Calculatrices : Certains appareils électroniques ont un petit panneau solaire pour alimenter le circuit électrique.
-
La photosynthèse est un moyen naturel que les plantes utilisent pour convertir l'énergie solaire en énergie chimique.
Types d'énergie solaire
Il existe trois types d'énergie solaire :
-
L’énergie solaire photovoltaïque sert à transformer l’énergie du Soleil en électricité. Les panneaux solaires photovoltaïques sont composés de matériaux semi-conducteurs qui, lorsqu'il est frappé par le rayonnement solaire, libèrent des électrons et génèrent un courant électrique.
-
L’énergie solaire thermique : Ce système tire parti de la capacité calorifique du Soleil. Le rayonnement solaire est converti en énergie thermique pour chauffer un fluide caloporteur utilisable pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire. Cette chaleur est profité pour faire fonctionner les centrales solaires thermiques pour générer de la vapeur et faire fonctionner des turbines électriques.
-
L’énergie solaire passive : Il s'agit d'une ressource pour profiter de la chaleur solaire sans utiliser de ressources externes. Les architectes peuvent orienter les maisons, décider où placer les fenêtres en tenant compte de l'endroit où le rayonnement solaire sera reçu. Cette technique est connue sous le nom d'architecture bioclimatique.
Comment l'énergie solaire est-elle produite ?
D'un point de vue physique, l'énergie solaire est produite dans le Soleil par une succession de réactions nucléaires de fusion. L’énergie de ces réactions est transmise à la Terre à travers des ondes électromagnétiques.
Pour profiter l'énergie on utilise deux techniques:
-
Profiter de l’énergie des photons qui sont les particules élémentaires responsables des manifestations quantiques du phénomène électromagnétique. Les panneaux solaires sont composés des cellules photovoltaïques qui sont les responsables de l’électricité produite. Lorsque un photon impacte sur cette cellule, il y a un électron qui est déplacé en générant un courant électrique.
-
L’énergie solaire thermodynamique utilise l’énergie solaire des ondes électromagnétiques pour exciter les molécules de la surface d’un matériel. L’énergie est transformée en énergie cinétique de ces molécules qui génère un augmentation de sa température.
Types de panneaux solaires
Le terme panneaux solaires est utilisé pour les deux méthodes (photovoltaïque et thermique). Dans tous les cas, la conception est sensiblement différente selon le type de technologie solaire pour laquelle elle va être utilisée :
-
Le panneau solaire thermique utilise les rayons solaires pour chauffer un liquide qui transfère la chaleur à un liquide et est ensuite utilisé pour chauffer l'eau. Il est utilisé dans les maisons pour obtenir de l'eau chaude et du chauffage.
-
Le panneau photovoltaïque exploite les propriétés d'éléments semi-conducteurs particuliers pour produire de l'énergie électrique lorsqu'il est soumis au rayonnement solaire. Grâce à l'effet dit photovoltaïque, l'exposition au soleil provoque le déplacement d'électrons dans un composant (généralement du silicium) générant un courant électrique continu.
-
Il y a aussi le panneau solaire à concentration qui utilise une série de miroirs paraboliques à structure linéaire. L'objectif de ces miroirs est de concentrer le rayonnement solaire en un point focal pour atteindre des températures très élevées.