Energie Fonctionnement d’un panneau solaire monocristallin

Fonctionnement d’un panneau solaire monocristallin

panneau solaire monocristallin

Le panneau solaire, ou panneau photovoltaïque, a commencé d’être commercialisé il y a déjà quelques décennies. Cet appareil est capable de capter l’énergie des rayons du soleil, puis de la transformer en électricité. Comme il dépend d’une source renouvelable et inépuisable, son utilisation est particulièrement encouragée. De plus en plus de foyers décident d’en installer pour subvenir à une partie de leur besoin en électricité. Aujourd’hui, nous allons présenter le fonctionnement d’un panneau solaire monocristallin.

Fonctionnement d’un panneau photovoltaïque

Pour comprendre en quoi le panneau solaire monocristallin est plus efficace que ses homologues, nous devons d’abord rappeler comment un panneau photovoltaïque peut produire de l’électricité à partir de l’énergie solaire.

Les panneaux solaires n’existeraient pas sans le silicium, un élément que l’on retrouve dans le sable. Le silicium est un atome, il est donc composé d’un noyau autour duquel gravitent des électrons. Le principe même du courant électrique repose sur la circulation d’électrons. Pour générer un courant électrique, il faut créer un surplus d’électrons d’un côté, et un déficit d’électron de l’autre. Le silicium présente une particularité unique : lorsqu’il est exposé à la lumière du soleil, ses électrons s’agitent dans tous les sens, sans circuler. L’utilisation seule du silicium ne permet donc pas d’obtenir de l’électricité. Il va falloir le combiner avec d’autres atomes.

Ainsi, un panneau photovoltaïque est composé de deux couches de silicium :

  • La couche supérieure, sur laquelle on rajoute du phosphore, un atome qui possède un surplus d’électrons par rapport au silicium.
  • La couche inférieure, sur laquelle on rajoute du bore, un atome qui possède un déficit d’électrons par rapport au silicium.

On obtient la même configuration qu’une pile : une borne négative (couche supérieure) et une borne positive (couche inférieure). Ainsi, lorsque l’on relie les deux bornes avec un fil conducteur en plaçant un appareil comme un moteur ou une ampoule sur le fil, on crée une circulation d’électrons, et par conséquent, un courant électrique capable d’alimenter un autre appareil.

On profite ainsi d’une énergie inépuisable. Bien sûr, les panneaux photovoltaïques ont leurs limites : seulement 20% de l’énergie solaire est convertie en électricité, le reste étant transformé en chaleur.

Aussi, l’électricité obtenue ne peut pas être directement utilisée dans un logement. En effet, elle doit d’abord être converti en courant alternatif par l’intermédiaire d’un ondulateur. Celui-ci a besoin d’électricité pour fonctionner, il se sert donc d’une partie de l’énergie reçue par les panneaux.

Le panneau solaire monocristallin

Après de nombreuses années d’utilisation et de recherche, les panneaux solaires ont connu de nombreux progrès technologiques. Le panneau solaire monocristallin est à ce jour le modèle le plus évolué du marché. Voyons ensemble pourquoi.

À l’instar de son homologue polycristallin, le panneau solaire monocristallin est composé de cellules photovoltaïques en cristal de silicium pur. La différence entre les deux modèles se situe au niveau du nombre de cristaux utilisés. Les cellules du panneau monocristallin sont fabriquées à partir d’un seul cristal de silicium, grâce au refroidissement par centrifugeuse (qui s’oppose au refroidissement à froid des panneaux polycristallins).

Le fait d’utiliser un seul cristal permet d’obtenir un panneau parfaitement homogène, ce qui impacte directement la performance de l’appareil, et par conséquent, la consommation d’électricité d’un logement. En effet, le panneau solaire monocristallin a besoin de moins de soleil pour transformer l’énergie en courant alternatif. Il est également plus réactif, et commence à produire de l’électricité dès les premiers rayons de soleil. Pour un même niveau d’ensoleillement, le panneau solaire monocristallin affiche une tension supérieure à celle du panneau polycristallin. Son rapport rendement/taille est donc plus élevé.

Le panneau solaire monocristallin est préconisé dans les régions froides, à faible ensoleillement. Dans ces conditions, son rendement énergétique est supérieur d’environ 3% par rapport au panneau polycristallin. Notez que certains modèles de panneaux monocristallins offrent une plus grande résistance aux températures élevées.