Comment l’énergie solaire est-elle convertie en électricité ?

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L’énergie solaire est l’une des meilleures avancées techniques en matière d’énergie renouvelable. En utilisant la puissance infinie du soleil, nous pouvons produire de l’électricité pour faire fonctionner les maisons, les entreprises et bien d’autres choses encore.

Vous avez peut-être l’habitude de voir des panneaux solaires sur les toits ou placés dans les champs et les jardins, mais savez-vous comment l’énergie solaire est créée ? Grâce à un processus fascinant connu sous le nom de photovoltaïque, les cellules solaires peuvent capter les rayons du soleil et les transformer en électricité utilisable. 

Dans cet article, nous examinerons précisément comment les cellules photovoltaïques convertissent l’énergie solaire en électricité renouvelable et pourquoi ce processus est si bénéfique pour nous tous.

Qu’est-ce que l’énergie solaire ?

maison avec des panneaux solaire

L’énergie solaire est un type d’énergie renouvelable exploitée à partir des rayons du soleil. Il s’agit d’une source d’énergie propre, abondante et durable qui pourrait répondre à une grande partie de nos besoins en électricité et contribuer à atténuer le changement climatique. 

L’énergie solaire est considérée comme renouvelable parce qu’elle dépend du soleil et produit de l’énergie en continu. En outre, contrairement aux combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel, l’énergie solaire ne produit pas de gaz à effet de serre nocifs ni d’autres polluants lorsqu’elle est convertie en électricité. L’énergie solaire joue donc un rôle essentiel dans la réduction des émissions de carbone.

L’énergie solaire peut être captée et convertie en électricité ou en chaleur utilisable. Lorsqu’elle est utilisée pour le chauffage, la technologie est connue sous le nom de « solaire thermique ». Cependant, la plupart des applications de l’énergie solaire sont utilisées pour produire de l’électricité.

Comment l’énergie solaire est-elle transformée en électricité ?

L’énergie solaire est transformée en électricité grâce à la photovoltaïque, qui consiste à utiliser des cellules solaires (également appelées cellules photovoltaïques). Ces cellules individuelles sont multipliées pour constituer des panneaux solaires. 

Chaque cellule photovoltaïque est constituée de matériaux semi-conducteurs, comme le silicium. Il y a généralement deux couches de matériau, l’une chargée négativement et l’autre positivement (chacune étant appelée semi-conducteur de type p et de type n).

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L’utilisation de ces matériaux signifie que lorsque les particules des rayons du soleil (appelées photons) frappent ce matériau, elles créent de l’énergie électrique. 

Ce phénomène est dû au fait que le matériau semi-conducteur contient des électrons, qui portent une charge électrique. Lorsqu’ils sont introduits dans les matériaux conducteurs, ils se déplacent et génèrent un courant électrique.

Étape par étape : Comment l’énergie solaire est-elle convertie en électricité ?

Nous savons maintenant comment une cellule solaire crée un courant électrique. Examinons les étapes qui permettent d’acheminer cette énergie jusqu’à la maison.

  • Les panneaux solaires absorbent la lumière du soleil : Les panneaux solaires sont un outil essentiel pour l’utilisation de la technologie photovoltaïque. Une fois installés, les panneaux solaires commencent à absorber les rayons du soleil.
  • L’onduleur modifie le courant : Ensuite, le courant électrique des panneaux solaires doit être converti. Il s’agit d’un « courant continu » (CC) dans son état d’origine. Cependant, il doit être transformé en « courant alternatif » (CA).  La différence concerne la façon dont les électrons se déplacent dans le flux de chaque courant. Pour être conforme à l’électricité utilisée dans le réseau national et dans la plupart des foyers français, vous devez utiliser du courant alternatif.  L’onduleur fait partie du système de panneaux solaires et veille à ce que le bon courant soit envoyé dans la maison.
  • L’énergie excédentaire est stockée : Une fois que la maison a reçu suffisamment d’énergie par l’intermédiaire de l’onduleur, l’électricité excédentaire générée peut être stockée. Il existe plusieurs façons de stocker l’énergie solaire excédentaire et de nombreux avantages.

Stocker l’énergie solaire

L’un des inconvénients de l’énergie solaire est que les panneaux solaires ne peuvent pas produire d’électricité lorsqu’il n’y a pas de soleil, par exemple la nuit. 

La solution à ce problème consiste à utiliser l’énergie stockée, ce qui peut se faire de plusieurs façons.

Batteries solaires

En fonction du nombre de panneaux solaires installés sur votre toit, votre système de panneaux solaires produira probablement plus d’énergie que vous n’en avez besoin pendant la journée. Vous pouvez stocker cette énergie excédentaire dans une batterie solaire. 

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Ces batteries solaires stockent l’énergie solaire excédentaire pour que vous puissiez y accéder à tout moment. Cela vous permet de continuer à utiliser de l’énergie propre et renouvelable pendant la nuit et de maintenir vos coûts énergétiques à un niveau bas. 

L’avantage de cette méthode est que vous n’aurez pas besoin d’accéder à l’électricité du réseau national, ce qui signifie que vous éviterez la volatilité des prix de l’énergie et que vous disposerez toujours d’une source d’alimentation de secours en cas de panne de courant.

Connexion au réseau

Il y a également des avantages à renvoyer votre excédent d’énergie au réseau. Cette méthode est souvent appelée « facturation nette » ou « tarif de rachat ». Ces systèmes permettent aux propriétaires qui produisent de l’électricité solaire excédentaire de la renvoyer au réseau contre rémunération. 

En France, le programme le plus récent de ce type est connu sous le nom d’Obligation d’achat. Différents fournisseurs paieront un tarif fixe pour chaque unité d’énergie que vous pouvez fournir au réseau. Chaque fournisseur peut proposer un tarif différent, il est donc utile de rechercher la meilleure option.

Avantages de l’énergie solaire

La possession d’un système de renouvellement offre de nombreux avantages aux propriétaires. Cette technologie vous permet de faire fonctionner votre maison grâce à une source d’énergie propre et entièrement renouvelable, ce qui vous permet d’économiser des centaines d’euros par an sur vos factures d’énergie.

Voici quelques-uns des avantages de l’énergie solaire et des panneaux solaires :

  • Réduction des factures : L’utilisation de panneaux solaires pour produire de l’énergie peut réduire votre dépendance au réseau national, ce qui vous permet de réduire vos factures d’énergie. Les foyers français peuvent économiser jusqu’à 1 200 euros par an en adoptant des panneaux solaires.
  • Énergie renouvelable et durable : Le soleil émet environ 173 000 térawatts de rayonnement solaire par heure. Cela représente plusieurs milliers de fois la quantité d’énergie que les humains pourraient jamais consommer. L’énergie solaire est donc l’une des sources d’énergie les plus durables, les plus renouvelables et les plus prometteuses pour l’avenir.
  • Propre et sans danger pour l’environnement : Contrairement aux combustibles fossiles, la production d’énergie solaire ne génère pas d’émissions de gaz à effet de serre, de polluants atmosphériques ou de sous-produits nocifs. Cela permet de lutter contre le changement climatique et de réduire l’impact global de la production d’énergie sur l’environnement. L’utilisation de l’énergie solaire contribue de manière significative à la réduction des émissions de carbone et à l’amélioration de la qualité de l’air. En utilisant des panneaux solaires, vous réduirez considérablement votre empreinte carbone.
  • Augmentation de la valeur de la propriété : En règle générale, les maisons équipées de panneaux solaires constituent une option d’achat plus attrayante pour les acheteurs au Royaume-Uni. On estime que les maisons équipées de systèmes solaires se vendent jusqu’à 20 % plus vite que celles qui n’en ont pas. Ils peuvent également augmenter la valeur de votre propriété de manière significative.
  • Faibles coûts de fonctionnement : Une fois installés, les panneaux solaires nécessitent relativement peu d’entretien, ce qui signifie que vous pouvez économiser de l’argent sur les réparations coûteuses. Les systèmes solaires photovoltaïques comportent peu de pièces mobiles qui nécessitent des inspections minimales ou un entretien régulier, ce qui les rend très rentables à long terme.
  • Polyvalence et adaptabilité : Les panneaux solaires peuvent être installés sur de nombreuses surfaces, y compris les toits, les terrains vagues, les façades de bâtiments et les appareils portables. Cette adaptabilité rend l’énergie solaire accessible à diverses applications, des bâtiments résidentiels et commerciaux aux zones reculées et aux installations hors réseau, contribuant ainsi à l’accès à l’énergie pour tous. Ils sont également disponibles en différents matériaux et tailles pour s’adapter à différents budgets.
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Le mot de la fin

La capacité de transformer les rayons du soleil en énergie utilisable est un exploit technologique remarquable. Grâce à l’énergie photovoltaïque, nous pouvons créer de l’énergie renouvelable pour nos maisons, tout en économisant de l’argent et en préservant l’environnement.

L’énergie solaire offre de nombreux avantages aux propriétaires et transforme la façon dont nous alimentons tout, des appareils électroménagers aux entreprises entières. En utilisant des options de stockage telles que les batteries solaires, nous pouvons prolonger la durée d’utilisation de l’énergie solaire et faire fonctionner encore plus de technologies à partir d’une source d’énergie renouvelable. 

La conversion de l’énergie solaire en électricité est une étape transformatrice pour les énergies renouvelables et permet aux gens de vivre de manière plus durable. Réduire leur empreinte carbone et protéger l’environnement tout en économisant de l’argent est le point de départ idéal d’un avenir prometteur pour notre planète.

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