Les panneaux solaires sont des dispositifs qui convertissent la lumière solaire en chaleur ou en énergie électrique utilisable. Ils font partie intégrante de l’industrie de l’énergie renouvelable, et jouent un rôle essentiel dans la transition vers des sources d’énergie plus propres, durables et respectueuses de l’environnement. 

Si vous voulez en savoir plus car vous projetez d’en installer chez vous, explorez en détail notre article afin d’en savoir plus sur les panneaux solaires, de leur fonctionnement à leurs applications pratiques en passant par leurs avantages environnementaux.

Le fonctionnement des panneaux solaires

Les panneaux solaires utilisent l’effet photovoltaïque pour convertir la lumière du soleil en électricité ou en chaleur. Chaque panneau est composé de cellules photovoltaïques, généralement fabriquées à partir de silicium cristallin, générant un courant électrique lorsqu’elles sont exposées à la lumière solaire.

Lorsque cette dernière atteint la surface du panneau solaire, elle excite les électrons dans les cellules et crée un courant continu. Celui-ci est ensuite converti en courant alternatif à l’aide d’un onduleur, afin de pouvoir alimenter les appareils et les réseaux électriques.

Les différents types de panneaux solaires 

Il y a 2 types de panneaux solaires pour deux utilisations distinctes :

• Les panneaux photovoltaïques :

Les panneaux solaires photovoltaïques convertissent le rayonnement solaire en électricité, injectée dans le réseau ou le circuit domestique via un onduleur. Ils alimentent également les batteries solaires de stockage pour les installations qui en disposent.

• Les panneaux solaires thermiques :

Les panneaux solaires thermiques transfèrent directement à un circuit caloporteur ou un ballon d’eau chaude la chaleur du rayonnement solaire. Ils sont donc plutôt dédiés à la production d’eau chaude sanitaire ou au chauffage de la maison. 

Il existe cependant des modèles qui combinent les 2 types de capteurs, donc dédiés à des installations mixtes. On les appelle des panneaux solaires hybrides, produisant à la fois de l’électricité et de la chaleur pour l’eau chaude sanitaire.

Les différents types de panneaux solaires photovoltaïques

Il existe également plusieurs types de panneaux solaires photovoltaïques, chacun ayant ses propres caractéristiques et applications spécifiques. 

• Le panneau solaire monocristallin:

Le panneau solaire monocristallin est fabriqué à partir d’une seule cristallisation de silicium, il fournit un rendement élevé et s’adapte aux installations disposées dans un espace restreint.

• Le panneau solaire polycristallin:

Il y a ensuite le panneau solaire polycristallin, conçu avec plusieurs cristaux de silicium, mais coûtant moins cher que le monocristallin car il offre un rendement légèrement inférieur.

• Le panneau solaire à couche mince :

Le panneau solaire à couche mince utilise des matériaux comme le tellurure de cadmium ou le silicium amorphe. Il a l’avantage d’être flexible et léger, mais son rendement est généralement inférieur. 

• Le panneau solaire à concentration :

Le panneau solaire à concentration se sert de miroirs ou de lentilles pour concentrer la lumière solaire sur des cellules photovoltaïques, augmentant ainsi le rendement. L’inconvénient c’est qu’il nécessite un suivi solaire précis.

L’installation et l’entretien des panneaux solaires

L’installation de panneaux solaires débute par une évaluation du site afin de déterminer l’orientation et l’inclinaison optimales, et ainsi maximiser l’exposition au soleil.

En effet, même s’il n’est pas obligatoire de se trouver dans le sud de la France pour se faire installer des panneaux solaires, il faut une pente de toit bien ensoleillée. Elle doit être inclinée de 30° et orientée sud, sud-ouest ou sud-est, sans obstacle comme des arbres, des poteaux ou des bâtiments plus hauts à proximité. 

Lorsqu’ils sont installés, les panneaux ne requièrent ensuite guère d’entretien. Un nettoyage régulier suffit pour éliminer la saleté, la poussière et les autres débris susceptibles de réduire leur efficacité. Ils ont une durée de vie moyenne de 25 à 30 ans, et leur performance diminue de manière marginale au fur et à mesure qu’avancent les années.

Les avantages des panneaux solaires

Les panneaux solaires offrent de nombreux avantages, tant sur le plan environnemental que sur celui économique. Telle est la raison pour laquelle le prix d’un panneau solaire varie en fonction de sa puissance en kW, cette dernière dépendant elle-même du matériau utilisé et de la surface disponible. 

• De l’énergie renouvelable:

L’énergie solaire est une ressource inépuisable, ce qui fait des panneaux solaires une alternative durable aux combustibles fossiles.

• La réduction des émissions de gaz à effet de serre:

En produisant de l’électricité sans émission de CO2, les panneaux solaires contribuent à lutter contre le changement climatique.

• L’autonomie énergétique :

Les propriétaires de panneaux solaires peuvent devenir indépendants du réseau électrique, ce qui réduit leur dépendance vis-à-vis des fournisseurs d’énergie traditionnels.

• De faibles coûts d’exploitation:

Une fois installés, les panneaux solaires nécessitent peu d’entretien, ce qui permet de réduire les coûts d’exploitation à long terme.

Les domaines d’utilisation des panneaux solaires

On utilise les panneaux solaires dans divers domaines pour générer de l’électricité. 

• Les systèmes résidentiels, commerciaux et industriels:

En plus d’élever la valeur de leurs biens immobiliers, de plus en plus de propriétaires installent des panneaux solaires sur leur toit pour réduire de 40 % leur facture d’électricité. Ils s’en servent également pour diminuer leur empreinte carbone et bénéficier d’un confort optimal quand leurs maisons ne sont pas desservies par les réseaux publics. 

Les propriétaires réalisent une économie importante sur leurs factures énergétiques, l’autoconsommation permettant même de revendre le surplus ou la totalité de l’énergie produite. Ainsi, ils se constituent un complément de revenus grâce à leurs panneaux solaires. 

Les entreprises commerciales ou industrielles peuvent faire de même en intégrant des panneaux solaires dans leurs opérations, afin de réduire leurs coûts énergétiques et leur impact environnemental.

• Les projets d’énergie solaire à grande échelle :

Grâce aux panneaux solaires, des parcs solaires sont développés pour produire de l’électricité en quantité significative et la distribuer au réseau électrique.

En effet, les technologies d’énergie solaire photovoltaïque ne cessent de s’améliorer et ont fait apparaître les cellules solaires à pérovskite, offrant de meilleurs rendements que le silicium. 

Les panneaux solaires organiques à base de carbone ont également vu le jour pour générer plus de puissance, ainsi il sera plus facile et moins coûteux de s’en servir et de stocker de l’énergie solaire pour la réutiliser suivant ses besoins. 

• Les applications mobiles:

Des panneaux solaires portables sont utilisés pour alimenter des équipements mobiles comme des chargeurs de téléphone, des lampes de camping et des systèmes de navigation.

Les défis et les perspectives de l’utilisation des panneaux solaires

Même si les panneaux solaires présentent de nombreux avantages, ils font également face à certains défis. Le principal obstacle est le coût initial élevé de l’installation, malgré le fait que ce dernier tend à diminuer avec les avancées technologiques et les aides gouvernementales.

Un autre défi concerne le stockage de l’énergie solaire, car elle n’est pas toujours au rendez-vous lorsque la demande est plus élevée

Cependant, les perspectives pour les panneaux solaires sont prometteuses. Les progrès technologiques continuent d’améliorer l’efficacité des cellules solaires, tandis que les initiatives gouvernementales et les politiques favorables aux énergies renouvelables stimulent l’adoption des panneaux solaires dans le monde entier.

Bref, les panneaux solaires constituent une technologie vitale pour l’avenir de la planète. Ils offrent une source d’énergie propre, durable et économique, réduisant ainsi notre dépendance aux combustibles fossiles et contribuant à lutter contre le changement climatique.

Avec le soutien continu de la recherche et des politiques favorables, les panneaux solaires joueront un rôle essentiel dans la construction d’un avenir énergétique plus vert et plus respectueux de l’environnement.