Le photovoltaique

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  • Publié le : 11 février 2010
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L’énergie solaire {text:list-item} Modules et cellules photovoltaïques
L’énergie solaire photovoltaïque est exploités en transforment les rayondu soleil en énergie électrique .Celle ci est capté par des panneaux solaire qui eux-mêmes sont composés de cellule photovoltaïques qui sont reliées entre elles pour plus d’efficacité.
Les cellules photovoltaïques (ou photophiles) sontconstituées à partir de matériaux semi-conducteurs, principalement le silicium ; ces matériaux permet de convertir la lumière qu’ils reçoivent en charges électriques. Lorsque l’énergie obtenues par la cellule est suffisante, les photons, apportés par le rayonnement solaire incident, permettent de libérer des électrons de la couche inférieure du silicium (excédentaire en électrons libres). Cesélectrons libres rejoignent alors la couche supérieure du silicium (déficitaire en électrons libres) par le circuit placé aux bornes de la cellule, créant ainsi un courant électrique.Les couches excédentaires et déficitaires en électrons libres sont obtenues par « dopage » en introduisant des impuretés, respectivement dans ces couches du phosphore et du bore.
Il existe plusieurs types de cellulesphotovoltaïques :
{draw:frame} Piece brute de silicium polycristallin
Les cellules sont ensuite regroupées entre elles pour former des panneaux solaires photovoltaïques (ou modules photovoltaïques). Elles sont reliées entre elles en série et en parallèle afin d’augmenter la tension et l’intensité du courant électrique au sortis des modules. Ces panneaux peuvent être intégrés de différentesmanières dans la construction de la maison. Il en existe deux qui sont très répandues :
{draw:frame} Photo d’une installation en superposition
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Photo d’une installation intégrée
-Les cellules en silicium monocristallin : des barres de silicium monocristallin sont obtenues par fonte de silicium pur. Elles sont ensuite découpées en fines tranches formant des cellules. Cescellules ont un coût élevé du fait du temps passé à les produire mais possèdent un rendement important.
L’énergie électrique produite par les modules peut être exploitée de différentes façons :
Elle peut être revendue à EDF, qui est obligé de la racheter depuis 2001. Un tarif de base à été fixé : 0,30€/kWh ou 0,55€/kWh si les panneaux sont posés en intégration.
Installationélectrique
Nous avons vu que pour pouvoir utiliser l’énergie électrique produite par les modules photovoltaïques, une installation électrique spécifique est nécessaire.
La lumière convertie en électricité, est stockée dans des batteries, celles-ci sont capables de restituer l’énergie électrique qu’elles reçoivent lorsque cela est nécessaire mais elles ne peuvent produire que du courant continu,qui permet néanmoins d’alimenter certains appareils adaptés tels que les ampoules basse consommation.
Les appareils ménagers fonctionnant qu’avec du courant alternatif, on besoin d’un ondulateur pour pouvoir utiliser cette énergie .
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Schéma d’une installation solaire
Les capteurs solaires thermiques
Tout comme pour la production d’électricité, le chauffage solaire nécessitela mise en place de capteurs, mais cette fois ce ne sont pas des cellules photovoltaïques mais des capteurs héliocentriques (ou capteurs plans). Il en existe de plusieurs sortes mais seules deux sont utilisées dans le cadre du chauffage individuel : les capteurs qui utilisent l’air comme fluide caloporteur (c’est-à-dire comme fluide chargé de transporter la chaleur) et ceux qui utilisent de l’eauadditionnée d’anti-gel.
Les capteurs solaires thermiques sont constitués d’ un vitrage simple ou double placé, devant un absorbeur, dans lequel circule le fluide caloporteur. C’est sur ce vitrage qu’arrive le rayonnement solaire. La face arrière du capteur consiste en une isolation thermique. Pour un rendement optimum, il est préférable, dans l’hémisphère nord, d’orienter le capteur au sud....
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