Panneaux solaires photovoltaïques
© M. Mossalgue/ CLER 2006
Un panneau solaire est destiné à récupérer le rayonnement solaire reçu par la Terre pour le transformer en énergie thermique ou en énergie électrique.
Composants de base de la plupart des systèmes d’exploitation du rayonnement solaire, les panneaux solaires sont conçus pour que leur pose soit facile : ils sont plats et leur surface est de l’ordre du mètre carré. On distingue trois types de panneaux solaires. Les panneaux solaires thermiques, ou capteurs[...]
Les panneaux solaires thermiques
Un panneau solaire thermique est généralement constitué d’un caisson hermétique fermé par une vitre sous laquelle se situe un absorbeur (plaque de métal de couleur sombre pour faciliter l’absorption de la chaleur). Cet absorbeur, chauffé par le rayonnement solaire, transmet sa chaleur à un fluide (généralement de l’eau, parfois de l’air). Ce fluide, qui circule dans un circuit fermé, est dit caloporteur, car il transporte la chaleur du panneau vers le ballon de stockage d’eau chaude. Il circule dans le circuit fermé soit naturellement (sous l’effet de la chaleur), soit à l’aide d’une pompe. Par ailleurs, le ballon de stockage peut être relié à une chaudière d’appoint afin de suppléer le panneau lorsque l’ensoleillement est insuffisant.
Le plus souvent, les capteurs[...]
Les panneaux solaires photovoltaïques
Un panneau solaire qui transforme directement l’énergie lumineuse du Soleil en électricité (phénomène physique appelé effet photovoltaïque) est composé de cellules dites photovoltaïques. Chacune d’elle est constituée, pour l’essentiel, de deux couches de matériaux semi-conducteurs à base de silicium. Les atomes de la couche exposée à la lumière sont riches en charges négatives (électrons). Les atomes de l’autre couche sont riches en charges positives (trous laissés par les électrons manquants). De cette dissymétrie résulte, au niveau de la jonction entre ces deux couches, un champ électrique qui assure la circulation des électrons qui se trouvent libérés de leur atome. Cette libération a lieu lorsque les photons (particules élémentaires constituant la lumière) heurtent les atomes avec une énergie suffisante pour arracher les électrons. Ceux-ci s’accumulent à l’électrode négative, située en surface de la couche exposée à la lumière, tandis qu’à l’électrode positive, située à la surface inférieure de l’autre couche, s’accumulent les charges positives. Entre ces électrodes, reliées par un circuit externe, pourra circuler un courant électrique capable, par exemple, d’allumer une lampe. La tension (force avec laquelle les électrons sont mis en circulation dans un circuit) fournie par une cellule est de l’ordre de 0,5 volt.
Pour constituer un panneau[...]
Les centrales solaires à tour
Parc solaire
© F. Enot/ Shutterstock
Les panneaux solaires ne sont pas les seuls dispositifs qui permettent d’exploiter l’énergie du Soleil. Il existe également des centrales solaires à tour. Des capteurs paraboliques, ou encore une multitude de miroirs orientables (permettant de suivre le Soleil dans sa course), appelés héliostats, concentrent l’énergie solaire[...]
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