Énergie solaire - Une source d’énergie renouvelable, fiable et non polluante

Le soleil
Une source d’énergie renouvelable, fiable et non polluante

Énergie solaire

Aujourd’hui, à l’heure où l’on se préoccupe de développement durable, l’énergie solaire s’impose de plus en plus comme une solution adaptée à nos besoins énergétiques. Et parce que l’énergie solaire est directement convertie en électricité dans un semiconducteur, ne nécessitant pas de carburant ou de pièces mobiles, elle ne crée pas de pollution. L’énergie solaire est reconnue comme étant l’une des formes d’énergie renouvelable les plus propres qui soit.

Le saviez-vous ?

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C’est en 1839 qu’Edmond Becquerel a pu observer pour la première fois la transformation d’un rayonnement lumineux en énergie électrique, ce qu’on appelle l’effet photovoltaïque, mais il aura fallu attendre les années 1970 pour que les technologies de l’énergie solaire soient davantage comprises, développées et maîtrisées.

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L’énergie solaire tire sa source de la fusion nucléaire qui se produit au cœur du soleil. Cette énergie se propage dans l’espace sous la forme d’un rayon.

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Les rayons du soleil véhiculent deux principales formes d’énergie :

  • l’énergie thermique (chaleur) dont on se sert depuis toujours, pour chauffer nos maisons et nos serres par exemple; c’est un « apport solaire passif » qui permet de faire d’importantes économies d’énergie.
  • l’énergie sous la forme de photons, qu’on peut convertir en électricité grâce à certains matériaux qui ont la capacité naturelle de libérer des électrons lorsqu’ils sont exposés à un rayonnement lumineux. Ce phénomène s’appelle « l’effet voltaïque » et est à la base du fonctionnement des panneaux solaires produisant de l’électricité

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L’efficacité d’une installation solaire photovoltaïque dépend de plusieurs facteurs : le nombre d’heures d’ensoleillement, les saisons, les conditions atmosphériques, l’albédo (la capacité réfléchissante du sol environnant), etc. L’inclinaison et l’orientation des panneaux solaires sont déterminées de façon à capter le maximum de rayons lumineux.

Comment fonctionne une installation photovoltaïque

Dans un panneau solaire, chaque cellule photovoltaïque est composée de matériaux semi-conducteurs dits «photosensibles». Ces matériaux, par exemple le silicium, ont la propriété de libérer leurs électrons lorsqu’ils sont frappés par des photons (composants de la lumière).

Dans la nature, les électrons libérés par des matériaux photosensibles se recombinent immédiatement, ne générant aucun courant électrique. La particularité d’une cellule photovoltaïque est d’arriver à forcer le déplacement des électrons libérés dans une direction donnée pour créer un courant électrique.

Pour y arriver, on dispose l’une sur l’autre deux couches de silicium modifié, l’une chargée positivement et l’autre chargée négativement. Ainsi, lorsque la cellule est exposée à la lumière (photons) du soleil, les électrons libérés dans le matériau photosensible voyagent d’une couche à l’autre et, ce faisant, génèrent un courant électrique.

Ce courant continu circule sur des fils conducteurs reliant les cellules entre elles et le courant produit par les panneaux est collecté par une série de boîtes de jonction. Grâce aux onduleurs abrités dans des sous-stations, le courant continu produit par les panneaux solaires peut ensuite être converti en courant alternatif, propre à alimenter le réseau électrique. Enfin, les transformateurs successifs se chargent d’augmenter la tension afin de la coupler avec celle du réseau.

Les systèmes de stockage par batteries sont un bon complément à l’énergie solaire puisqu’ils permettent d’emmagasiner l’énergie produite par les panneaux solaires durant le jour. Plus la capacité de la batterie est élevée, plus elle emmagasine d’énergie. L’énergie contenue dans la batterie de stockage peut être utilisée lorsque les besoins sont les plus importants, le jour ou le soir.