Le solaire : son fonctionnement

L’énergie solaire provient du rayonnement solaire, et elle peut être utilisée sous la forme d’électricité, de chaleur ou d’énergie chimique.

L’énergie solaire provient du rayonnement solaire et peut être utilisée sous la forme d’électricité, de chaleur ou d’énergie chimique.
La quantité d’énergie solaire qui atteint la terre en trois heures suffit pour couvrir les besoins en énergie de toute la population mondiale pendant une année entière. Néanmoins, au Luxembourg, moins de 1% de la consommation d’énergie totale provient de l’énergie solaire et de l’éolienne.

Au Luxembourg sont employés les panneaux (thermiques) solaires pour obtenir la chaleur et les cellules photovoltaïques pour la génération d’électricité.

 

Le photovoltaïque

Les composants d’une installation photovoltaïque sont les suivants:

  • panneaux photovoltaïques (y compris les modules et cellules photovoltaiques)
  • onduleur ou micro-onduleur 
  • coffret électrique et câbles de raccordement
  • système de fixation en toiture
  • en option: système de communication et/ou de stockage (batterie) 

Au Luxembourg, la majorité des cellules solaires destinées à la production d’énergie photovoltaïque sont à base de mono- et poly- cristallines. Alternativement, des panneaux souples à base de silicium ou de tellurure de cadmium peuvent être utilisés également.

Un module photovoltaïque est composé de cellules solaires. Une cellule photovoltaïque est capable de transformer une partie du spectre de la lumière en électricité. La cellule photovoltaïque comporte deux couches d’un matériau semi-conducteur, en général du Silicium, dont :

  • une couche dopée Positivement avec un matériau comme le Bore qui possède moins d’électrons que le Silicium,
  • une couche dopée Négativement avec du Phosphore par exemple qui possède plus d’électrons que le Silicium.

Lorsqu’un photon (la lumière) heurte la cellule, il provoque une différence de potentiel électrique entre ces 2 couches (les électrons se mettent en mouvement), c’est-à-dire une tension électrique. C’est ce qu’on appelle l’effet photovoltaïque. La tension électrique peut être injectée dans le réseau de courant alternatif par l’intermédiaire d’un onduleur. 

 

 

 

     1. électrode positive (contact avant)

     2. électrode négative (contact arrière)

     3. Sylicium (type N)

     4. Sylicium (type P)

     5. Couche limite (jonction NP)

 

les composants et le fonctionnement d’une cellule photovoltaique.

Pendant longtemps, la production d’électricité à base d’énergie photovoltaïque a été considérée comme la variante la plus. Aujourd’hui pourtant, cela n’est plus le cas. Au cours des dix dernières années, les coûts liés à la fabrication des systèmes photovoltaïques ont diminué de plus de 75%. Les systèmes photovoltaïques auraient atteint une compétitivité tarifaire depuis quelques années déjà. En comptant les coûts externes de la production d’énergie fossile (liés à l’environnement, au climat et à la santé),

En termes de production d’énergies renouvelables, le photovoltaïque représente pour les citoyens la meilleure option pour contribuer activement à un futur plus durable. Vu que les installations photovoltaïques peuvent être placées sur les toits, elles n’occupent pas d’espace supplémentaire. De plus, elles ne sont pas bruyantes et elles ne posent pas de problèmes au niveau de l’optique. Chaque citoyen peut ainsi devenir acteur du changement pour un avenir durable et respectueux de l’environnement.

Allez voir les Conditions et/ou testez votre toit maintenant, avec l’aide de notre calculatrice, dans Mon Projet.

 

Les panneaux thermiques solaires

L’expression « énergie solaire thermique » désigne la conversion de l’énergie solaire en énergie thermique utilisable. Donc de l’énergie en terme de chaleur, qui peut être utilisée à la place des énergies fossiles. De nos jours, les panneaux solaires sont construits en tant que systèmes d’eau chaude sanitaire ou comme systèmes de support de chauffage. L’énergie solaire est absorbée à l’aide des capteurs solaires thermiques et est ensuite transportée dans un circuit étanche et calorifugé contenant de l’eau ou un antigel qui se dirige vers un ballon solaire de stockage, duquel l’énergie thermique peut être utilisée pour chauffer la maison ou produire de l’eau chaude.

Le recours à l’énergie solaire thermique permet de réduire de 15 à 40% les énergies fossiles consacrées au chauffage d’une maison, et ainsi donc de réduire les émissions en CO2. L’angle d’inclinaison des capteurs solaires thermiques, qui sont principalement destinés au support de chauffage, est traditionnellement optimisé pour un rendement plus élevé pendant les mois d’hiver, grâce à une inclinaison plus forte (on passe à 40° et plus), contrairement à la photovoltaïque qui vise un rendement total annuel maximum. 

Parmi les capteurs thermiques les plus répandus, il y a lieu de distinguer entre deux types de capteurs :

  • Les capteurs thermiques à base de tubes sous vide
  • Les capteurs thermiques à plans vitrés

Tandis que les capteurs thermiques à base de tubes sont beaucoup plus chers, les capteurs thermiques à plans vitrés nécessitent plus d’espace, pour une production de chaleur identique. Aussi, la température de départ est supérieure pour les capteurs à tubes, ce qui peut être avantageux en rapport avec la production d’eau chaude sanitaire, par exemple. De plus, à des températures basses, les capteurs à tubes fonctionnent beaucoup mieux et sont donc plus performants pendant les mois d’hiver. 

Pour en savoir plus sur les panneaux thermiques en particulier et les différents systèmes de chauffage domestique en général, nous vous conseillons de consulter le site de myenergie.  

Si vous avez d’autres questions par rapport au photovoltaïque vous pouvez continuer dans la section conditions et aides ou procéder à la foire aux questions.