Rubriques du guide

Principe de fonctionnement d'un panneau solaire

Qu'est-ce qu'un module photovoltaïque appelé communément "panneau solaire" ?

₁ Description

Le module photovoltaïque est un assemblage de cellules au silicium monocristallin ou multicristallin (polycristallin). Ces cellules sont connectées en série pour obtenir des tensions compatibles avec les charges à alimenter. En général, on compte entre 36 et 120 cellules en série par panneau.

Etant extrêmement fragiles à cause de leur faible épaisseur d'environ 0.2 mm, les cellules sont encapsulées entre un verre très résistant (~5 mm) en face avant et un revêtement en polymère appelé aussi "Tedlar" en face arrière.

Le vitrage est prévu pour résister, sauf cas particuliers, à des conditions climatiques rudes comme le vent, la grêle, la neige.
La face arrière sert à maintenir l'étanchéité des cellules pour éviter leur oxydation.

Le tout est intégré à un cadre en aluminium pour augmenter la résistance, faciliter la manipulation et l'installation.

₂ Fonctionnement

Un matériau comme le silicium possède la propriété de générer de l'électricité quand il reçoit la lumière du soleil, c'est l'effet photovoltaïque, découvert par Becquerel en 1839.

Il est mis en application dans les cellules photovoltaïques, petits composants électroniques le plus souvent composés de silicium.

Les photons de la lumière solaire transfèrent leur énergie aux électrons du matériau semi-conducteur qui se mettent en mouvement et créent un courant électrique transmis par une grille métallique très fine.

Fonctionnement d'une cellule photovoltaïque

Chaque cellule génère une petite quantité d'électricité, c'est pour cela qu'elles sont assemblées en série et en parallèle pour délivrer une tension et un courant électrique adapté.

La production d'un module photovoltaïque dépend donc de la lumière solaire et de la durée d'exposition. Un système de 1 kW ne produira pas la même quantité d'énergie à Lille qu'à Nice. La production moyenne annuelle est appelé "gisement solaire", c'est la production théorique d'un champ solaire de 1000 Wc sur une année.

Gisement solaire en France métropolitaine

₄ Types de panneaux

Il existe une multitude de modèles de panneaux solaires photovoltaïques , le choix de la technologie polycristallin, monocristallin, back contact (comment choisir ?) dépend de l'utilisation, mais les caractéristiques importantes pour le bon fonctionnement d'un système sont la tension et le courant du panneau.

Comment différentier les panneaux 12V, 24V ou plus ?

La tension du panneau est liée au nombre de cellules branchées en série qu'il contient.

Un panneau 12V contient 36 cellules.

Un panneau 24V contient 72 cellules.

On trouvera également des panneaux avec 54, 60 cellules et d'autres encore. Ces panneaux-là ne peuvent pas fonctionner avec des régulateurs classiques dit "PWM", il faut utiliser un régulateur MPPT qui accepte des tensions supérieures.

₃ Impact sur l'environnement

Il n'est pas tout à fait exact de dire que la production d'électricité photovoltaïque n'a aucun impact sur l'environnement. En effet, la fabrication d'un module photovoltaïque est issue d'un process industriel.

Cependant, il est important de préciser qu'un module photovoltaïque met entre 1 à 3 ans pour produire en retour l'énergie qui a été utilisée pour le fabriquer et sa durée de vie est de minimum 25 ans.

De plus, en fonctionnement, il ne génère aucune nuisance pour l'environnement.

Lorsque vous achetez un panneau solaire en France, vous payez son recyclage

Lorsque vous achetez un panneau solaire en France, vous payez une écotaxe qui finance son futur recyclage.
Un éco-organisme à but non lucratif (PV Cycle), collectera gratuitement le panneau solaire hors d'usage afin de le recycler.

En fin de vie, la majorité des éléments qui le compose sont recyclés.