L’énergie solaire est la forme la plus courante d’énergie renouvelable, générée par une source inépuisable à l’échelle humaine, les rayons du soleil. Cette énergie peut être utilisée pour produire de l’électricité, chauffer de l’eau ou de l’air, fournir de la lumière.
Il existe deux types d’énergie solaire :
L’énergie solaire photovoltaïque consiste à convertir l’énergie solaire en énergie électrique à l’aide de panneaux solaires.
Ces panneaux sont constitués de nombreuses petites cellules photovoltaïques (PV). Lorsque la lumière du soleil frappe une cellule photovoltaïque, elle crée un champ électrique et provoque le déplacement des électrons à l’intérieur de la cellule, créant ainsi un courant et une tension. Cette énergie ainsi créée peut être exploitée pour, par exemple, alimenter une maison, ou charger une batterie…
Comment la cellule photovoltaïque permet-elle de produire de l’électricité grâce au soleil ? Une cellule photovoltaïque est composée de deux couches de silicium, l’une chargée positivement et l’autre négativement. La lumière du soleil est quant à elle composée de photons.
Lorsqu’un photon vient traverser la cellule photovoltaïque, il crée un trou dans la couche supérieure, qui est chargée négativement. Cela génère alors une tension électrique avec la couche inférieure, qui est positive. Les photons sont dès lors récupérés par des contacts électriques, situés à la surface. L’électricité est ainsi produite, sous forme de courant continu, transformé en courant alternatif grâce à un onduleur.
Pour que les panneaux solaires fonctionnent, c’est tout un « système photovoltaïque » qu’il faut mettre en place autour. On appelle cela le B.O.S., ou « Balance Of System », qui inclut notamment les éléments suivants :
- Un onduleur : convertit le courant continu en courant alternatif. Cet élément est essentiel et permet la consommation domestique ;
- Un régulateur de charge : pour contrôler le courant délivré par les panneaux) ;
- Un système de supervision : pour contrôler le bon fonctionnement global de l’installation ;
- Un compteur de production : pour suivre la production de l’installation ;
- Des disjoncteurs
- Un panneau de distribution.
L’énergie solaire thermique et thermodynamique
Une des formes les plus anciennes d’énergie renouvelable consiste à utiliser la chaleur du soleil pour fournir de la chaleur et/ou de l’énergie pour chauffer des bâtiments et l’eau. Les systèmes solaires thermiques comprennent des capteurs qui absorbent la lumière du soleil, un réservoir de stockage et un système de distribution. L’eau ou l’air chauffé peut être utilisé pour le chauffage ou pour produire de l’électricité.
L’énergie solaire thermodynamique est une technologie plus récente qui utilise des miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur un récepteur qui la convertit en énergie thermique. L’énergie ainsi produite peut être utilisée pour actionner des turbines afin de produire de l’électricité, ou le chauffage de l’eau ou de l’air. Ces systèmes sont plus efficaces que l’énergie thermique traditionnelle et peuvent produire simultanément de l’eau chaude et de l’électricité.
