Les panneaux solaires transforment le rayonnement solaire en électricité et en chaleur utilisables. Ils vous permettent de profiter d’une source d’énergie écologique et inépuisable, et de réaliser jusqu’à 50% d’économies sur vos factures d’électricité. Mais quels sont les différents types de panneaux solaires ? Comment fonctionnent-ils ? Voici nos éclairages.
Trois types de panneaux solaires sont à distinguer :
Les panneaux solaires photovoltaïques sont les plus répandus sur le marché. Ils transforment la lumière du soleil en électricité que vous pouvez utiliser pour votre autoconsommation. La revente de surplus de production est possible selon la puissance de votre installation et vos besoins.
Les panneaux photovoltaïques sont constitués de plusieurs modules, eux-mêmes fabriqués avec de nombreuses cellules photovoltaïques. Ils se déclinent en plusieurs technologies différentes.
Comme leur nom l’indique, les panneaux solaires photovoltaïques monocristallins se composent de cellules fabriquées à partir d’un seul cristal de silicium. Ils sont reconnaissables à leur couleur noire caractéristique. Grâce à l’homogénéité de leurs cellules, ils offrent un rendement élevé compris entre 18 et 24%. C’est le type de panneau photovoltaïque le plus répandu.
Les panneaux photovoltaïques monocristallins sont adaptés aux régions à faible ensoleillement et aux toitures qui n’offrent pas suffisamment d’espace pour l’installation.
Les cellules des panneaux photovoltaïques polycristallins sont constituées de plusieurs cristaux de silicium. Le plus souvent, il s’agit de chutes de cristaux de silicium issues du processus de fabrication des panneaux monocristallins.
Les panneaux polycristallins offrent un rendement plus faible, qui varie entre 12 et 18%. Ils sont surtout recommandés aux régions à fort taux d’ensoleillement, et leur installation nécessite une surface plus large. Ce type de panneau photovoltaïque se distingue visuellement par sa couleur bleue.
Aussi appelés panneaux solaires amorphes, les panneaux photovoltaïques à couche mince ont la particularité d’être flexibles. Ils n’utilisent que 1% de la quantité de silicium nécessaire pour la fabrication des autres types de panneaux. Ils s’adaptent ainsi à toute forme de surface. Mais ils ont aussi un autre avantage, c’est de pouvoir produire de l’électricité même par temps nuageux. Néanmoins, leur durée de vie est limitée.
Le fonctionnement d’un panneau photovoltaïque repose sur le principe de l’effet photovoltaïque découvert par le physicien français Edmond Becquerel. Lorsque les cellules photovoltaïques (ou photoélectriques) sont exposées à la lumière, elles produisent de l’électricité.
En effet, le silicium est un matériau semi-conducteur. Les électrons qui le composent se déplacent très rapidement quand ils sont frappés par les photons de la lumière solaire. Cela génère un courant électrique continu qui, à ce stade, ne peut pas encore être utilisé. Ce courant passe par un onduleur solaire afin de le transformer en courant alternatif utilisable par les appareils et les éclairages.
De par leur rendement élevé, les panneaux solaires photovoltaïques monocristallins sont les meilleurs de leur catégorie. Bien qu’ils soient plus chers à l’achat, ils présentent l’avantage d’être plus durables, avec une longévité d’environ 40 ans. C’est pourquoi ils sont plébiscités par de nombreux ménages.
Bon à savoir : Cap Soleil Energie installe uniquement des panneaux solaires photovoltaïques monocristallins. C’est la garantie d’un rendement énergétique élevé et d’une bonne durabilité des équipements.
Les panneaux solaires thermiques servent à produire de la chaleur pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Ils captent la chaleur du rayonnement solaire avant de la transférer à un liquide caloporteur. La chaleur captée peut également chauffer directement de l’air ou de l’eau de chauffage circulant dans des tubes dédiés. On distingue plusieurs catégories de panneaux solaires thermiques.
Les panneaux solaires thermiques à air utilisent la chaleur présente dans le rayonnement solaire pour produire de l’air chaud. Ils permettent de couvrir une partie des besoins de chauffage d’un ménage.
Ce type de panneau solaire thermique permet de chauffer l’eau du circuit de chauffage, ou de produire de l’eau chaude sanitaire. Ils peuvent être reliés à un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire.
Différents types de panneaux solaires sur le toit d’un parking
La chaleur du rayonnement solaire peut être captée de différentes manières, ce qui permet de distinguer trois types de capteurs :
Le panneau solaire thermique comporte des tubes à l’intérieur desquels circule un liquide caloporteur. Les tubes et la surface du panneau sont généralement de couleur sombre pour piéger la chaleur plus facilement. Le fonctionnement d’un panneau solaire thermique est simple et repose sur le principe du transfert thermique.
Le rayonnement solaire entre en contact avec les tubes, ce qui a pour effet de chauffer le liquide. Ce dernier monte en température avant d’être acheminé vers le ballon d’eau chaude ou le circuit de chauffage. Le liquide caloporteur porté à haute température transfère sa chaleur à l’eau au niveau de l’échangeur thermique.
Dans le cas d’un panneau solaire thermique à air, la chaleur captée sert à chauffer non pas un liquide caloporteur, mais l’air.
Ce type de panneau solaire 2 en 1 combine la production de chaleur et d’électricité. Ses faces avant et arrière sont utilisées pour capter le rayonnement solaire. Deux principaux types de panneaux solaires hybrides existent.
Les panneaux aérovoltaïques comportent des modules photovoltaïques sur leur face avant, et des capteurs thermiques à l’arrière. Ils permettent de produire de l’électricité et de l’air chaud pour chauffer un logement.
Le panneau solaire hybride à eau combine un panneau photovoltaïque et un panneau thermique à eau. La face avant est constituée de modules photovoltaïques pour la production d’électricité. La face arrière comporte un capteur thermique à l’intérieur duquel se trouve un circuit de liquide caloporteur.
Ce type de panneau solaire hybride permet à la fois de produire de l’électricité et de l’eau chaude sanitaire. Il peut aussi assurer le chauffage via le circuit de chauffage hydraulique. Ce dernier peut être raccordé à des radiateurs ou à un plancher chauffant.
Dans un panneau solaire hybride aérovoltaïque, les rayons solaires traversent les modules où ils sont transformés en électricité, puis la chaleur est récupérée par les capteurs thermiques. Ceux-ci transfèrent la chaleur ainsi captée à l’air qui circule dans la partie « thermique » du panneau solaire. L’air chaud est ensuite dirigé vers l’intérieur du logement pour assurer le chauffage.
Le principe est le même pour les panneaux solaires hybrides à eau. Mais au lieu de chauffer l’air, ils permettent de produire de l’eau chaude sanitaire ou pour le chauffage. Ainsi, la chaleur captée par le liquide caloporteur est transférée à l’eau du ballon, ou à l’eau du circuit de chauffage.
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