Comment fonctionnent les panneaux photovoltaïques ?

Vous aimeriez produire votre propre électricité ? Découvrez en détail le fonctionnement des panneaux solaires photovoltaïques.

Le recours à l’énergie solaire se développe de plus en plus dans le pays. Le Luxembourg s’est en effet engagé à augmenter la part des énergies renouvelables de 11 % en 2020 à 25 % à l’horizon 2030, une transition qui se fera essentiellement dans le secteur de l’électricité, notamment grâce au photovoltaïque.

Un fonctionnement simple : produire de l’électricité grâce à la lumière de soleil

Les panneaux photovoltaïques permettent de créer de l’électricité au départ de l’énergie solaire.

Cette électricité est propre et renouvelable puisque :

  • aucun gaz à effet de serre n’est émis lors de la production d’électricité à partir de l’énergie solaire ;
  • les rayons du soleil sont inépuisables.

L’électricité peut être produite par les panneaux photovoltaïques tant par temps clair que par temps nuageux, selon que la lumière soit diffuse ou directe.

Le fonctionnement des panneaux photovoltaïques étape par étape

Le fonctionnement des panneaux photovoltaïques peut se décomposer en trois grandes étapes.

1.    La création du courant électrique continu

Les panneaux photovoltaïques sont composés de plusieurs cellules. Ces cellules sont constituées de plusieurs couches de silicium, un matériau que l’on dit semi-conducteur.

Lorsque la lumière émise par le soleil atteint ces cellules, les photons qu’ils contiennent transmettent de l’énergie aux électrons du silicium. Ces derniers réagissent. Ils se mettent à s’agiter et produisent ainsi un courant électrique continu.

2.    La transformation en courant alternatif

Ce flux d’énergie ne peut toutefois pas encore être utilisé pour alimenter votre habitation en électricité : il doit être converti en courant alternatif. C’est l’onduleur qui joue ce rôle. L’électricité est alors adaptée aux appareils électriques.

3.    L’utilisation de l’électricité

Selon l’installation photovoltaïque, le courant électrique peut être injecté dans le réseau public d’électricité, utilisé directement dans votre habitation ou stocké dans un accumulateur de batteries afin que vous puissiez y recourir ultérieurement.

Si vos panneaux ne produisent pas assez d’électricité pour combler votre demande, c’est le réseau public d’électricité qui prend le relais. À l’inverse, si vous en produisez plus que ce que vous ne consommez, il est accumulé dans votre réserve, si vous en avez une, ou réinjecté dans le réseau public.

Un compteur électrique mesure la quantité d’électricité que vous produisez grâce à votre installation photovoltaïque et celle que vous consommez ou injectez sur le réseau.

Un fonctionnement différent selon le type de panneaux photovoltaïques

Le fonctionnement et le rendement des panneaux photovoltaïques diffère selon leur technologie.

De couleur unie noire ou grise, les panneaux monocristallins sont dotés de cellules formées d’un seul cristal en silicium. Ils offrent un meilleur rendement énergétique et sont plus esthétiques.

Les panneaux polycristallins sont quant à eux composés de plusieurs cristaux de silicium. Moins onéreux, ils affichent un moindre rendement et leur couleur bleue non homogène s’intègre moins bien dans le paysage.

Le saviez-vous ?

L’effet photovoltaïque, autrement dit le fait que la lumière du soleil puisse être transformée en courant électrique au contact d’un matériau semi-conducteur, a été découvert en 1839 par le physicien français Alexandre Edmond Becqerel.

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