Le soleil est comme un réacteur nucléaire naturel, libérant en permanence de l’énergie sous la forme de minuscules particules de rayonnement électromagnétique appelées photons. Les panneaux solaires produisent de l’énergie grâce à l’effet photovoltaïque, un phénomène physique et chimique qui convertit l’énergie du soleil en électricité utilisable. Lorsque la lumière du soleil entre en contact avec un module, les cellules solaires absorbent l’énergie lumineuse (photons).
En termes simples, les panneaux solaires (cliquez ici pour en savoir plus) fonctionnent en convertissant l’énergie solaire en un courant continu, qui est converti en courant alternatif pour alimenter votre maison.
Les cellules solaires absorbent les photons : Pensez aux photons comme à de minuscules particules de lumière provenant du soleil. Un photon détache un électron et crée un « trou » dans la cellule solaire. L’électron chargé négativement et l’emplacement du trou chargé positivement sont maintenant libres de se déplacer.
Ce qui se passe au niveau des cellules
De minces « doigts » métalliques situés au sommet de la cellule permettent d’attraper les électrons libres. Lorsqu’un photon frappe une cellule solaire, il déclenche une paire de charges positives et négatives qui se traduit par une tension et un courant électrique. Dans les cellules de silicium, les atomes se séparent rapidement lorsque les électrons rejoignent le flux d’un courant.
Les panneaux solaires produisent du courant : les cellules solaires convertissent les photons en un courant continu (CC). Chaque cellule solaire est constituée de silicium cristallin pris en sandwich entre une couche conductrice positive et négative. La couche négative contient des électrons supplémentaires, tandis que la couche positive offre un espace supplémentaire pour les trous. Les électrons sont libres d’errer à travers la jonction où les deux couches se rencontrent, ce qui laisse une charge positive d’un côté et une charge négative de l’autre.
Chaque cellule ne produit qu’un demi-volt environ, c’est pourquoi il faut les assembler en modules pour alimenter une maison. À titre de référence, il faut 12 cellules photovoltaïques posées sur une toiture, pour charger un téléphone portable et plusieurs modules (des dizaines, voire des centaines de cellules individuelles) pour alimenter une maison entière.
Les panneaux solaires génèrent des courants plus efficacement avec une gamme élargie de longueurs d’onde convertibles. Les nouvelles avancées technologiques dans le domaine de l’énergie solaire pourraient permettre de relever le plafond des rendements maximaux des cellules solaires en silicium.
Le fonctionnement de l’onduleur
L’onduleur transforme le courant continu en courant alternatif : les cellules solaires ne sont pas capables d’alimenter une maison par elles-mêmes – un onduleur est nécessaire pour convertir les courants qu’elles produisent en électricité utilisable. Le courant qui sort du panneau est un courant continu (CC). Un onduleur transforme le courant continu en courant alternatif (CA), au cours duquel une petite quantité de puissance est perdue.
Les systèmes d’énergie solaire ont généralement un seul onduleur pour l’ensemble du système ou un micro-onduleur connecté à chaque panneau. Dans tous les cas, l’objectif de l’onduleur est de convertir le courant continu en courant alternatif.
L’électricité convertie est disponible : À partir de l’onduleur, l’électricité CA circule vers un circuit externe et, finalement, dans votre maison. Vous pouvez utiliser l’électricité produite par l’énergie solaire pour alimenter les interrupteurs, les appareils, les téléviseurs et le reste des systèmes électriques de votre maison. Parfois, les panneaux solaires produisent plus d’électricité que vous et votre famille n’en avez besoin. Dans ce cas, l’électricité peut être stockée dans une batterie ou revendue au réseau.
Vendre ou stocker ?
Vendre ou stocker l’énergie excédentaire : Vous pouvez stocker l’énergie excédentaire dans une batterie solaire ou la revendre à votre compagnie d’électricité locale dans le cadre d’un programme de comptage net. Si vous préférez que votre système soit hors réseau, vous devriez envisager d’investir dans une batterie de stockage solaire. Celle-ci vous permet d’avoir accès à l’électricité 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, même par temps nuageux, lorsque les panneaux solaires produisent de l’électricité de manière moins efficace. Si le coût d’installation initial n’est pas un problème, les batteries de stockage sont probablement un meilleur choix.
Avec la facturation nette, une société de services publics vous paie pour la production d’électricité. En fonction du programme de l’entreprise d’électricité à laquelle vous êtes abonné, vous pouvez obtenir des crédits de facturation pour le surplus d’électricité que vos panneaux envoient au réseau.