Qu’est-ce que l’énergie photovoltaïque ?
Le photovoltaïque (PV) est une technologie permettant de convertir l’énergie solaire en énergie électrique grâce à l’effet photoélectrique. Des cellules photovoltaïques disposées en modules forment le panneaux photovoltaïque (on dit aussi module PV ou panneau solaire) qui produisent du courant électrique continu. Une autre technologie d’énergie solaire est le solaire thermique, qui recueille de la lumière et la transforme en chaleur.
À gauche : Panneau photovoltaïque, la lumière du soleil est convertie en courant électrique continu.À droite : Panneau solaire thermique produit, par exemple, de l’eau chaude.
L’électricité produite par les modules photovoltaïques peut être injectée dans le réseau électrique, stockée dans des batteries pour une utilisation ultérieure ou directement utilisée. La quantité d’électricité produite dépend principalement du nombre et de la taille des modules photovoltaïques installés, ainsi que du rayonnement solaire à l’endroit où se trouve le système PV.
Qu’est-ce qu’un module photovoltaïque ?
Un panneau photovoltaïque est un capteur d’énergie solaire et un générateur électrique. Appelé aussi panneau photovoltaïque ou module PV, il est composé de cellules solaires. Ces cellules (semi- conducteurs), solaires sont connectées en série et/ou en parallèle pour obtenir la puissance électrique souhaitée.
Tableau 1: Les champs de modules photovoltaïques sont constitués de plusieurs modules photovoltaïques, eux-mêmes composés de plusieurs cellules solaires.
Dans un module, les cellules sont tout d’abord raccordées en plusieurs chaînes pour former une matrice finale. Cet ensemble est placé entre deux couches transparentes très fines de matériau d’encapsulation. Ce matériau est ensuite placé sur une feuille de support réfléchissante (généralement en polyfluorure de vinyle) et scellé par un couvercle en verre dans un cadre en aluminium. Ces couches de matériau protègent les cellules solaires et empêchent l’humidité de pénétrer dans le module. Dans les modules PV de moindre qualité, l’eau peut pénétrer, ce qui est l’une des causes les plus courantes de dégradation du module. Les contacts de sortie électrique se trouvent dans une boîte de jonction à l’arrière du module.
Tableau 2 : Lorsque la surface d’une cellule solaire est exposée à la lumière, des photons (particule de la lumière) tombent sur la cellule. Ceux-ci mettent en mouvement un des électrons. Lorsque ces électrons sont canalisés pour circuler dans un câble métallique, ils produisent un courant électrique continu (CC).
Pourquoi installer un système photovoltaïque ?
Il existe de nombreuses raisons pour installer un système photovoltaïque.
Tableau 1 : Principales raisons de recourir à une installation d’énergie photovoltaïque.
Les principales raisons sont les suivantes :
- Économique :
- – On peut réduire sa facture d’électricité en autoconsommant sa propre électricité au lieu d’acheter celle acheminée par le réseau national.
- – On peut vendre l’électricité produite par la centrale PV ou revendre le surplus de sa production non autoconsommée.
- – Le PV peut remplacer ou compléter un générateur diesel, offrant des avantages de coût (économie de carburant).
- Sécurité énergétique et accès à l’énergie :
- – Avoir de l’électricité si le réseau électrique s’arrête.
- – Avoir de l’électricité là où il n’y a pas de réseau.
- Avantages par rapport aux générateurs diesel :
- – Les générateurs diesel nécessitent un approvisionnement régulier en carburant et un entretien régulier.
- – Les systèmes photovoltaïques n’ont pas besoin de combustible et nécessitent peu d’entretien.
- Protection de l’environnement :
- – Réduction des émissions de dioxyde de carbone provenant de la combustion de combustibles fossiles.
- – Réduction de la consommation d’eau associée au refroidissement des centrales électriques conventionnelles.
- – Réduction du bruit, amélioration de la qualité de l’air local, prévention de la pollution du sol, de la terre et de l’eau causée par les déversements de carburant, et réduction de l’impact sur l’environnement causé par le transport de grandes quantités de carburant.