LE GUIDE COMPLET DES PANNEAUX SOLAIRES

QU’EST-CE QUE LES PANNEAUX SOLAIRES ?

Un panneau solaire est un ensemble de cellules solaires photovoltaïques (PV) qui absorbent la lumière du soleil et convertissent cette lumière en électricité. Pour la plupart des installations, plusieurs panneaux solaires sont connectés pour créer un générateur solaire. Les composants du panneau solaire comprennent les cellules solaires, le boîtier en verre, le panneau arrière, le cadre métallique et les câbles de transmission de puissance.

BREF HISTORIQUE DE LA TECHNOLOGIE DE L’ÉLECTRICITÉ SOLAIRE

Thomas Edison a développé le courant continu (DC), un circuit dans lequel les électrons circulent dans une seule direction. L’électricité CC fonctionnait de la même manière qu’une batterie alimentée par batterie, qui était la norme aux États-Unis jusqu’aux années 1880. Nikola Tesla pensait que l’électricité à courant alternatif (AC) était une meilleure solution car elle pouvait facilement être convertie en différentes tensions, ce qui la rendait plus facile à transporter sur de longues distances.

Le vent a commencé à tourner lorsque la technologie de Tesla a été sélectionnée pour l’Exposition universelle de Chicago en 1893, et l’électricité à courant alternatif est devenue la norme pour le réseau électrique aux États-Unis. Tesla, Inc. c’est maintenant le nom d’une société créée par Elon Musk qui utilise le courant alternatif pour ses véhicules éconergétiques et ses technologies solaires.

L’énergie solaire est essentielle à toute vie sur terre, et les gens ont toujours trouvé des moyens d’exploiter son énergie. La technologie solaire photovoltaïque, telle que nous la connaissons aujourd’hui, existe depuis que les Bell Labs ont créé la première cellule au silicium en 1954. En 1960, l’efficacité des cellules solaires était passée de 4 % à 14 %.

L’industrie de l’énergie solaire a continué à se développer au cours des décennies suivantes. La technologie solaire s’est améliorée grâce aux investissements dans la recherche et le développement et aux cadres réglementaires pour les interconnexions solaires établis par les gouvernements fédéral et des États. Les deux comprenaient des politiques telles que des crédits d’impôt, des remises et des normes d’énergie renouvelable.

En 1999, la capacité solaire installée cumulée avait atteint 1 000 mégawatts (MW). En 2000, alors que les astronautes installaient des panneaux solaires sur la Station spatiale internationale, Sandia Laboratories a inventé un onduleur moderne qui a amélioré la sécurité du système pendant les pannes de courant.

Au cours des près de deux décennies qui ont suivi, le coût des panneaux solaires a chuté de façon spectaculaire en raison des innovations dans la conception des panneaux solaires et des améliorations apportées aux systèmes d’étagères qui rendent les installations plus faciles et plus rapides à réaliser.

Selon un rapport sur les statistiques du statisticien, en près de deux décennies allant de 2000 à 2019, la production nette mondiale d’énergie solaire photovoltaïque est passée de 1 288 MW à 633 700 MW.

L’avenir de l’innovation en matière de technologie solaire continuera de prospérer, ce qui permettra à la personne moyenne d’acquérir plus facilement des panneaux hautement efficaces, et les nouveaux systèmes se concentreront probablement sur des matériaux en dehors ou à côté du silicium. Par exemple, les découvertes récentes avec les pérovskites peuvent conduire à des panneaux d’une plus grande efficacité et à la capacité de recouvrir différentes surfaces d’énergie solaire aussi facilement que la peinture.

Étant donné que la quantité de lumière solaire qui atteint la Terre chaque heure est suffisante pour alimenter le globe entier pendant un an, le potentiel de l’énergie solaire est illimité.

TYPES DE PANNEAUX SOLAIRES

Les fabricants de panneaux solaires utilisent différents types de cellules solaires et de technologies solaires, mais le matériau le plus couramment utilisé pour les cellules solaires est le silicium (Si). Le silicium est un composant clé des différents types de panneaux solaires, et ils ont tous leurs avantages et leurs inconvénients. Mais selon la façon dont vous utilisez l’énergie solaire, il est important de connaître les avantages de toute nouvelle technologie de cellule solaire qui utilise des techniques ou des matériaux supplémentaires.

Les cellules solaires sont faites de silicium et sont construites avec une couche positive et négative pour créer un champ électrique, semblable à une batterie. La plupart des panneaux solaires sont en silicium monocristallin ou polycristallin.

SILICIUM MONO CRISTAL

• Plage d’efficacité moyenne : 15 % -24 %
• Comment c’est fait : Les plaquettes sont découpées dans un bloc monocristallin de silicium de haute pureté avec des cellules formant une forme reconnaissable.
• Aspect : Les cellules monocristallines ont un aspect uniforme de petits carrés noirs aux coins crantés. Les panneaux solaires fabriqués avec ces cellules solaires ont généralement un panneau arrière blanc ou noir.
• Caractéristiques : Ces panneaux conduisent l’électricité plus efficacement et fonctionnent mieux à des températures élevées et dans des conditions ombragées, ce qui leur permet de générer plus d’énergie solaire que les autres panneaux de même taille. Parce que ce type de technologie est la plus fiable, elle a également une durabilité éprouvée. Cependant, ce sont les panneaux les plus chers et génèrent plus de déchets dans le processus de production.

SILICIUM POLYCRISTAL (OU MULTICRISTAL)

• Plage d’efficacité moyenne : 12 % -16 %
• Comment c’est fait : Des fragments de plusieurs cristaux de silicium sont chauffés, fondus et pressés ensemble pour former une grande cellule solaire.
• Apparence : Ces cellules solaires ont de multiples surfaces inégales semblables à des bijoux et sont généralement de couleur bleue.
• Caractéristiques : Les panneaux solaires polycristallins sont moins efficaces mais moins chers et aussi moins gaspilleurs dans le processus de production de silicium. Ce sont les panneaux solaires les plus représentés au monde, principalement en raison du boom de la production en Chine ces dernières années. De plus, ces cellules solaires sont recouvertes d’un boîtier en verre, généralement en verre antireflet pour augmenter l’absorption de la lumière solaire et améliorer l’efficacité du panneau solaire, et sont également protégées par un support.

PANNEAUX SOLAIRES MINCES

• Plage d’efficacité moyenne : 7 % -13 %
• Comment il est fabriqué : une fine couche de matériau photovoltaïque ou une combinaison de matériaux tels que le silicium amorphe non cristallin (a-Si), le tellurure de cadmium (CdTe) ou le séléniure de cuivre, d’indium et de gallium (CIGS) est appliquée sur une surface telle que le verre , plastique ou métal.
• Aspect : Les plaques de silicone à couche mince sont généralement plus grandes et ont un aspect noir solide et uniforme.
• Caractéristiques : Il s’agit d’une technologie plus récente qui est disponible dans le commerce et qui convient aux maisons ou aux entreprises où l’espace n’est pas un problème. Les panneaux solaires à couches minces sont bon marché, faciles à fabriquer, flexibles, portables et légers. Cependant, ils sont moins durables et ont une durée de vie plus courte.

RÉSUMÉ DES PANNEAUX SOLAIRES AU SILICIUM

Type de cellule en silicone Efficacité Principaux avantages Principaux inconvénients
Monocristallin 15% -24% Plus efficace, durable, éprouvé, esthétiquement agréable Coût le plus élevé
Polycristallin 12% -16% Prix inférieur, efficacité améliorée Efficacité inférieure, esthétique moins bonne
Film mince 7% -13% Faible coût, facile à fabriquer, meilleure esthétique Faible efficacité, moins éprouvé

AUTRES TECHNOLOGIES DE CELLULES SOLAIRES

Les cellules solaires multi-composés sont basées sur les mêmes principes que les cellules à base de silicium, sauf qu’elles sont conçues avec plusieurs couches de semi-conducteurs différents qui peuvent capturer plusieurs spectres lumineux.

HÉTÉROJONCTION À COUCHE MINCE INTRINCANTE (HIT)

Les cellules solaires HIT, inventées par Panasonic, utilisent de fines couches intrinsèques de silicium amorphe sur les surfaces supérieure et inférieure de la plaquette de silicium cristallin.

PÉROVSKITI

Les cellules solaires en pérovskite sont une famille de cristaux nommés d’après le géologue russe Lev Perovsky. Les pérovskites sont moins stables que le silicium, mais peuvent atteindre des rendements énergétiques solaires similaires à ceux des cellules monocristallines à moindre coût.

Bien qu’elle ne soit pas encore disponible dans le commerce, cette technologie prometteuse pourrait bientôt être appliquée sous forme de film aux cellules à base de silicium existantes pour augmenter l’efficacité des panneaux solaires standards.

COMMENT FONCTIONNENT LES PANNEAUX SOLAIRES

Les fonctions des systèmes de panneaux solaires sont plus simples que les gens ne le pensent.

Le soleil libère de minuscules paquets d’énergie appelés photons qui voyagent vers la Terre, et cette lumière solaire illumine les panneaux en quantités variables en fonction de leur orientation et de l’emplacement de votre maison ou de votre entreprise. Les panneaux solaires convertissent ensuite l’énergie solaire (photons) en électricité lorsqu’ils frappent une cellule solaire en éjectant des électrons de leurs atomes. Ces électrons traversent ensuite la ligne vers le convertisseur.

Les onduleurs convertissent cette électricité du courant continu en courant alternatif – le courant alternatif est ce que nous utilisons pour nos lumières, appareils et appareils (tout ce qui se branche sur une prise murale). Le courant alternatif circule ensuite vers votre compteur pour alimenter votre réseau domestique ou urbain.

Lorsque le soleil ne brille pas et que vos panneaux n’ont pas d’énergie solaire à convertir en électricité, votre maison sera toujours alimentée par le secteur. Si votre système de panneaux solaires génère plus d’électricité que vous n’en utilisez à un moment donné, cette électricité reviendra de votre maison au réseau. De nombreuses entreprises de services publics ont une politique de facturation nette qui vous vaut l’énergie solaire excédentaire que vous produisez.

TYPES D’ONDULEURS

Un autre élément clé du système d’énergie solaire est la technologie des onduleurs. Il existe trois principaux types de convertisseurs :

• Onduleur de chaîne : l’électricité CC de votre système solaire est dirigée vers un seul convertisseur, qui est ensuite connecté à votre panneau électrique. Les convertisseurs en caoutchouc sont la solution la moins chère pour les convertisseurs, mais ils rendent difficile l’évaluation des problèmes de performances des cartes individuelles.
• Micro-onduleur : les micro-onduleurs sont montés à l’arrière de chaque plaque individuelle. Ils sont généralement plus chers, mais permettent une surveillance au niveau du panneau.
• Hybride : Il s’agit d’une solution de milieu de gamme qui combine un onduleur centralisé avec des optimiseurs de puissance sur chaque carte. Les optimiseurs de puissance sont une technologie de convertisseur CC-CC qui améliore les performances en ajustant la sortie de chaque carte en fonction du convertisseur. Cette technologie offre certains des mêmes avantages de performances système que les micro-onduleurs, mais à un coût inférieur.

Les onduleurs offrent des fonctionnalités supplémentaires en plus de convertir les courants électriques pour notre usage, comme la protection contre les défauts à la terre et fournissent un aperçu de la production d’énergie et de la surveillance des points de puissance maximale.

DANS QUELLE DIRECTION LES PANNEAUX DOIVENT-ILS TOURNER ?

Idéalement, les panneaux solaires montés sur un toit avec une pente standard doivent être orientés vers le sud, ce qui permet une production maximale. Si vos panneaux sont orientés sud-est ou sud-ouest, vous pouvez vous attendre à ce qu’ils produisent environ 10 % d’énergie en moins, mais cela pourrait suffire à alimenter votre maison.

Si vous ne pouvez pas installer vos panneaux solaires face au sud, pensez à :

• Installation de panneaux orientés dans l’autre sens : Les panneaux orientés ouest ou sud-ouest peuvent toujours produire suffisamment d’énergie pour alimenter entièrement ou partiellement votre maison. Votre spécialiste de l’installation peut prendre cette décision.
• Installation de plusieurs panneaux : Bien que les panneaux solaires non orientés vers le sud ne reçoivent pas autant de lumière directe du soleil, vous pourrez peut-être compenser en utilisant plusieurs panneaux.
• Installation de panneaux au sol ou au mur : C’est une idée fausse courante que vous ne pouvez installer des panneaux solaires que sur votre toit. Si vous n’aimez pas le look ou si votre toit n’est pas orienté au sud, vous pouvez placer votre système sur un mur orienté au sud qui reçoit la lumière directe du soleil. Un système mis à la terre est également possible tant que vous avez de la place, et est parfois plus souhaitable car il est moins cher à installer et à entretenir qu’un système mural.

Un expert en installation peut également utiliser la technologie pour suivre la façon dont le soleil frappe votre maison, ce qui lui permet d’installer vos panneaux dans la bonne direction avec la bonne pente.

QUAND FAUT-IL PASSER À L’ÉNERGIE SOLAIRE ?

Opter pour l’énergie solaire à tout moment est une décision de vie intelligente, mais l’achat et l’installation de votre système solaire juste avant l’été auront le plus d’avantages. Vous pouvez potentiellement garder votre maison plus fraîche à -15 ° C en ombrageant le toit, ce qui est particulièrement utile pendant la saison chaude de l’été – c’est une réduction de 38 % de la charge annuelle de votre maison.

Passer à l’énergie solaire vous permet non seulement d’économiser de l’argent sur votre facture d’électricité, mais peut également vous aider à garder vos lumières allumées lorsque la chaleur estivale grimpe et que vous êtes plus susceptible de manquer d’électricité.

Étant donné que les prix de l’électricité peuvent être variables pour les consommateurs pendant l’été, il est sage d’utiliser l’énergie solaire avant le début de la saison chaude, mais pour être clair, tout moment est bon.

TROUVEZ UN INSTALLATEUR FIABLE POUR VOUS AIDER DANS VOTRE CENTRALE SOLAIRE

L’utilisation de l’énergie solaire présente de nombreux avantages – vous gagnez en indépendance énergétique tout en économisant de l’argent. C’est l’un des investissements financiers les plus intelligents que vous puissiez faire dans votre vie.

Ne laissez rien s’interposer entre vous et l’installation du système de vos rêves. Un installateur de panneaux solaires expérimenté et fiable peut vous aider à exploiter la puissance du soleil, peu importe où vous vivez ou dans quelle direction votre toit est orienté.

Pourquoi le taux de dégradation est important lors du choix des panneaux solaires

Lorsque vous décidez quels panneaux solaires conviennent à votre maison, vous devez prendre en compte plus que le prix lui-même. Bien sûr, une option bon marché peut sembler attrayante à première vue, mais votre investissement vaudra-t-il son poids 10, 20 ou même 30 ans plus tard ?

Le taux de dégradation est la réduction de la puissance de sortie du panneau solaire au fil du temps. La plupart des produits solaires actuellement sur le marché se dégradent à un rythme moyen de 0,5 % chaque année. Et lorsqu’il s’agit de technologie solaire, perdre un pourcentage peut avoir un impact croissant sur vos économies potentielles maximales. Par conséquent, estimer les taux de dégradation des panneaux solaires avant de signer une ligne pointillée est crucial.

Tous les systèmes de panneaux solaires se dégradent avec le temps, mais certains perdent leur capacité de production beaucoup plus lentement que d’autres. (Même les panneaux solaires dans l’espace se dégradent.) Divers facteurs peuvent affecter le taux de dégradation du champ solaire, notamment le climat, la température et les matériaux qui rendent finalement le panneau solaire durable. Pour vous assurer que votre système solaire fonctionne au plus haut niveau possible, vous devez opter pour une solution solaire de premier ordre qui peut résister au stress.