Les panneaux solaires photovoltaïques connaissent ces dernières années une expansion remarquable à travers le monde. En convertissant l’énergie solaire en électricité de manière propre et renouvelable, ils représentent une alternative crédible aux énergies fossiles polluantes.
Plan de l'article
Historique de la technologie photovoltaïque
Les premiers effets photovoltaïques ont été observés dès le XIXe siècle. Toutefois, il faudra attendre plus d’un siècle pour voir la naissance des premiers panneaux solaires commercialisés. Ces modèles étaient fabriqués à base de silicium monocristallin. Ils avaient un rendement très faible aux alentours de 6 %.
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Les années 1970 ont marqué un tournant avec l’apparition des premiers programmes de soutien aux énergies renouvelables. Cette décennie a également vu l’essor des matériaux polycristallins permettant d’abaisser les coûts de production. Le rendement des panneaux a continué de progresser pour atteindre environ 14 %.
À partir des années 2000, de nouvelles technologies se sont développées. Elles étaient à base :
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· de silicium amorphe ;
· de tellurure de cadmium ;
· d’arséniure de gallium.
Elles ont permis de mettre au point des procédés de fabrication moins onéreux permettant la transition vers une production de masse. Dans le même temps, le rendement du panneau solaire 06 a atteint puis dépassé les 20 %.
Principes de base et types de panneaux solaires
Les panneaux solaires alpes maritimes fonctionnent grâce à l’effet photoélectrique. Il se produit dans certains matériaux semi-conducteurs sous l’influence des photons du rayonnement solaire. Lorsqu’un photon frappe un atome de silicium, il libère un électron qui sera ensuite collecté pour former un courant électrique.
Il existe principalement trois grandes familles de panneaux :
· les panneaux monocristallins à base de silicium purifié, au rendement le plus élevé ;
· les panneaux polycristallins composés de plus petits cristaux de silicium, moins performants ;
· les panneaux à couches minces (CdTe, CIGS) avec des rendements moyens et un faible coût.
Fonctionnement d’une installation solaire
Une installation solaire domestique ou commerciale standard se compose des éléments suivants :
· Des panneaux solaires installés sur le toit et reliés à un onduleur photovoltaïque.
· Un onduleur qui convertit le courant continu produit en courant alternatif.
· Un dispositif de comptage qui mesure la production d’électricité injectée sur le réseau.
· Éventuellement des batteries de stockage pour conserver l’énergie non consommée sur place.
Le déploiement mondial des panneaux solaires
L’énergie solaire photovoltaïque est l’une des technologies d’énergies renouvelables qui connaît la plus forte croissance.
La Chine domine largement le marché mondial avec plus de la moitié de la capacité solaire installée fin 2021, suivie des États-Unis, de l’Inde et du Japon. En Europe, l’Allemagne a longtemps été pionnière mais est désormais devancée par des pays comme :
· l’Espagne ;
· l’Italie ;
· la France.
De nombreux autres pays se développent rapidement, notamment en Afrique (Maroc, Afrique du Sud), au Moyen-Orient (Émirats Arabes Unis) ou en Amérique Latine (Brésil, Chili). Dans certaines régions isolées, le panneau solaire photovoltaïque est même devenu la source d’électricité la plus compétitive.
Les nouvelles technologies solaires
De nouvelles générations de panneau solaire alpes maritimes voient le jour pour gagner encore en performance et en compétitivité. Parmi les innovations récentes, vous avez :
· les panneaux de nouvelle génération à très haut rendement dépassant les 25%.
· les panneaux flexibles ou légers pour de nouveaux champs d’applications.
· les panneaux bifaciaux captant la lumière des deux côtés.
· l’intégration des panneaux dans les toits, façades ou autres structures.
Parallèlement, le stockage de l’électricité solaire se développe, notamment via des batteries lithium-ion moins onéreuses. L’association réseaux intelligents – véhicules électriques, ouvre également de nouveaux marchés au solaire.
