Comment fonctionnent les panneaux solaires : ce que vous devez savoir

En 2020, le Canada se classait au 22e rang mondial pour l'énergie solaire, mais ce chiffre est en hausse ces dernières années. La popularité croissante de l'énergie solaire ces dernières années n'est pas à négliger : non seulement l'énergie solaire est plus écologique, mais la plupart des gens qui achètent des panneaux solaires constatent des économies importantes sur leurs factures d'énergie.

Bien que l'installation initiale d'une batterie de panneaux solaires, d'un onduleur solaire et d'autres équipements puisse être coûteuse, la plupart du temps, le passage au solaire est rentabilisé en quelques années. Avant de passer à cette solution énergétique écologique, il peut être utile de comprendre son fonctionnement réel. Au lieu de considérer les panneaux solaires comme de grandes structures réfléchissantes sur les toits, vous pouvez commencer à comprendre leur fonctionnement et à réaliser leur incroyable efficacité.

Table des matières

Que sont les panneaux solaires ?

Les panneaux solaires sont des technologies fascinantes conçues pour convertir la lumière du soleil en énergie électrique. Chaque panneau solaire est composé de silicium, de verre et d'un ensemble de fils. À l'intérieur de ces panneaux, les cellules photovoltaïques (PV) assurent la majeure partie du travail, et chaque panneau est constitué d'un groupe de ces cellules.

Les cellules photovoltaïques ressemblent à une fenêtre réfléchissante et leur nombre peut varier considérablement, de 36 cellules pour un ensemble de panneaux de 12 volts à 72 cellules pour un ensemble de panneaux de 24 volts. Ces cellules sont essentielles pour capter les photons du soleil et convertir cette énergie en électricité utilisable dans votre maison.

Comment sont fabriqués les panneaux solaires ?

Fabriqués en silicium, acheter des panneaux solaires, c'est acquérir un produit contenant l'un des éléments les plus abondants sur Terre. Les panneaux solaires sont des composants technologiques complexes et très sophistiqués ; il est donc déconseillé d'essayer d'en fabriquer soi-même. Chaque panneau est constitué d'une couche de cellules de silicium entourée d'un cadre métallique et protégée par un boîtier en verre. L'ensemble de fils à l'intérieur de chaque panneau transporte le courant électrique depuis les cellules elles-mêmes.

Le boîtier des panneaux solaires est un élément essentiel de leur fabrication pour plusieurs raisons : il protège les cellules vitales, mais il offre également une isolation contre la chaleur et l'humidité. Les panneaux et générateurs solaires sont constamment exposés aux éléments extérieurs. L'accumulation de chaleur ou d'humidité à l'intérieur de chaque panneau diminue son efficacité, d'où l'importance du boîtier.

Comment fonctionnent les panneaux solaires ?

Lorsque le soleil brille, il libère constamment de minuscules particules d'énergie appelées photons. Lorsque ces photons entrent en contact avec les panneaux solaires d'un générateur solaire , ils provoquent une perturbation, entraînant le déplacement des électrons dans la cellule solaire. Lorsque le soleil frappe vos panneaux solaires, plusieurs phénomènes se produisent qui apportent cette énergie à votre maison :

Absorption

Lorsque les photons frappent vos panneaux solaires, ils déclenchent une réaction de charges négatives et positives, créant un courant électrique. À mesure que les rayons du soleil interagissent avec les cellules solaires, le courant électrique commence à circuler librement. Cependant, à ce stade, ce courant électrique ne peut pas être exploité comme énergie pour votre maison. Il doit d'abord être converti sous la forme adéquate.

Les onduleurs changent les types d'énergie

Le rôle d'un onduleur solaire est crucial dans ce processus : il capte le courant électrique créé par le rayonnement solaire sur le panneau solaire et le convertit en un courant adapté aux habitations et aux bâtiments. Au départ, l'énergie produite est un courant continu (CC), puis l'onduleur solaire la transforme en courant alternatif (CA), le type de courant utilisé pour alimenter les habitations. Ce processus entraîne une légère perte d'énergie, indispensable pour alimenter votre maison en énergie solaire.

L'électricité devient disponible

Une fois l'énergie des panneaux convertie en courant alternatif par l' onduleur solaire , elle est transmise à un circuit externe, relié à votre maison. Cette énergie peut être utilisée pour alimenter l'éclairage, les appareils électroménagers, les téléviseurs, etc., offrant ainsi une source d'énergie alternative fiable en zone résidentielle.

L'énergie est stockée

Si vous achetez des panneaux solaires qui produisent plus d'électricité que vous n'en consommez pendant la journée, cette énergie n'est pas gaspillée. Elle peut être stockée dans une batterie ou revendue à votre fournisseur d'énergie. Il n'est pas rare que les journées ensoleillées produisent plus d'électricité que ce que chaque foyer peut consommer, mais la possibilité de stocker et de revendre l'énergie simplifie encore davantage la décision d'acheter des panneaux solaires.

Bien que le fonctionnement d'un panneau solaire ne soit pas toujours connu de tous, il est simple à comprendre. La puissance du soleil est imbattable et il est clair qu'avec le temps, l'homme peut continuer à affiner sa façon d'exploiter et d'utiliser l'énergie solaire, augmentant ainsi son efficacité et réduisant les coûts associés.

Les panneaux solaires peuvent-ils vraiment fournir de l’électricité à ma maison ?

À mesure que les panneaux solaires se perfectionnent, ils peuvent produire plus d'énergie avec un nombre réduit de panneaux. Au Canada, une maison moyenne consomme 11 135 kWh d'électricité par an. Connaître cette valeur est la première étape pour déterminer le nombre d'unités nécessaires à l'achat de panneaux solaires. La plupart des panneaux solaires produisent entre 250 et 400 watts. Si les panneaux solaires que vous installez se situent dans cette fourchette, vous aurez besoin d'environ 20 à 25 panneaux pour alimenter votre maison, ce qui est tout à fait faisable.

Gardez à l'esprit que pendant les mois les plus froids et les plus sombres, votre générateur solaire ne produira pas autant d'énergie. Cependant, toute l'électricité stockée dans une batterie de panneaux solaires ou revendue à votre fournisseur d'énergie pendant l'été vous sera restituée. Vous pouvez appliquer des crédits sur votre facture d'énergie si nécessaire, garantissant ainsi la rentabilité de votre investissement dans l'énergie solaire.

Combien de temps durent les panneaux solaires ?

Conçus pour durer, les panneaux solaires ont une durée de vie moyenne de 25 ans. L'entretien est minimal, mais il est recommandé de maintenir les panneaux propres pour maximiser leur rendement. Bien sûr, si un panneau se casse ou est endommagé, il faudra le remplacer, même si les cas de panneaux endommagés sont rares.

On estime que les panneaux solaires se dégradent à un rythme de 0,8 % par an. Après 20 ans, les panneaux solaires que vous avez achetés fonctionneront à environ 84 % de leur niveau initial. Certains panneaux cristallins ont une durée de vie encore plus longue, pouvant atteindre 40 ans avec un taux de dégradation minimal.

Cependant, l'onduleur solaire et la batterie du panneau solaire de votre système devront être remplacés régulièrement. La durée de vie d'un onduleur solaire varie de 10 à 15 ans, tandis que celle d'une batterie de panneau solaire est généralement de 8 à 15 ans.

Si vous devez remplacer des panneaux solaires, un onduleur ou même une batterie, vérifiez la garantie offerte lors de votre achat . Les garanties peuvent aller de 10 à 25 ans ; elles ne couvrent donc peut-être pas tout, mais elles constituent un bon point de départ.

Comment fonctionne le raccordement au réseau avec des panneaux solaires ?

Pour de nombreux consommateurs, la possibilité de revendre de l'électricité à leur fournisseur d'électricité peut sembler trop belle pour être vraie. Le fonctionnement des réseaux électriques est méconnu, ce qui laisse de nombreux propriétaires de panneaux solaires dans l'ignorance de cet avantage. Si votre maison est raccordée au réseau électrique, ce qui est le cas de la plupart, votre fournisseur d'énergie vous fournira un compteur. Les compteurs permettent aux fournisseurs d'énergie de mesurer la consommation d'énergie de chaque foyer, déterminant ainsi son coût énergétique mensuel.

Les compteurs de services publics peuvent également être utilisés à l'envers pour déterminer la quantité d'énergie qu'un ménage crée et revend au réseau, ce qui permet aux consommateurs d'obtenir facilement des crédits de compte auprès de leur compagnie d'électricité.

Les panneaux solaires sont-ils un bon investissement financier ?

Ne vous laissez pas effrayer par les coûts initiaux ; si vous pouvez vous le permettre, les panneaux solaires constituent un excellent investissement. Le coût moyen d'installation de panneaux solaires au Canada est d'environ 22 500 $ . Ce coût dépend de votre ville de résidence, de la taille de votre système de panneaux solaires et d'autres facteurs. Cependant, de nombreuses options de financement s'offrent aux ménages qui souhaitent installer des panneaux solaires, et parfois même des remboursements gouvernementaux sont offerts .

En quelques années, vous réaliserez d'importantes économies d'énergie mensuelles, vous permettant ainsi d'atteindre le seuil de rentabilité. Une fois ce seuil atteint, l'énergie nécessaire à l'alimentation de votre maison sera quasiment gratuite, hormis les frais d'entretien. Au final, même si l'achat et l'installation de panneaux solaires peuvent être coûteux, la plupart des consommateurs considèrent que c'est un investissement rentable.

Passer à l'énergie solaire

Il n'a jamais été aussi simple d'acheter des panneaux solaires et de commencer à les utiliser. L'industrie est plus largement acceptée et les ménages ont le choix entre de nombreuses options. Face à un climat imprévisible et à des exemples récurrents de défaillances des réseaux électriques dans certains États, investir dans l'énergie solaire est un excellent moyen de protéger votre famille de ces difficultés. Si vous êtes prêt, étudiez les options qui s'offrent à vous pour trouver le fournisseur le mieux adapté à vos besoins.

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Références :

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