Table des matières
Cellules photovoltaïques
Principe de fonctionnement
Avantages de la production d'électricité
Caractéristiques pour la production d'énergie
Classification
Cellules miroir
Principe de fonctionnement
Avantages de la production d'électricité
Caractéristiques pour la production d'énergie
Conclusion
L'énergie solaire a de plus en plus gagné en popularité, soit comme principale source d'énergie électrique, soit comme complément à d'autres formes d'énergie. L'aspect d'être respectueux de l'environnement a fait de cette forme de pouvoir une préférence pour beaucoup, surtout à cette époque où le réchauffement climatique est une méga préoccupation. De plus, l'énergie solaire est la principale source d'énergie dans les zones éloignées du réseau électrique principal.
À l'échelle mondiale, l'utilisation de l'énergie solaire est en hausse. Cette hausse a été alimentée par l'augmentation du coût des sources d'énergie alternatives et la diminution des coûts d'installation des systèmes solaires. Aux États-Unis, l'énergie solaire a connu une croissance fulgurante. Aujourd'hui, le pays produit 97.2 GW d'énergie par rapport à 0.34 GW en 2008. On estime qu'environ 3 % des foyers aux États-Unis sont alimentés par l'énergie solaire et ce nombre est susceptible d'augmenter à mesure que les gens continuent d'adopter l'énergie verte.
Le système d'énergie solaire fonctionne de deux manières principales : cellules photovoltaïques et miroirs. Le choix de l'une ou l'autre méthode dépend des exigences spécifiques des utilisateurs finaux.
Cellules photovoltaïques
C'est la méthode de production d'énergie solaire la plus couramment utilisée. La méthode implique l'utilisation de cellules photovoltaïques qui sont intégrées dans des panneaux solaires. Les cellules absorbent l'énergie du soleil et la convertissent en énergie électrique. L'électricité ainsi générée peut être utilisée directement pour alimenter les appareils électroménagers. L'énergie peut également être stockée dans des batteries pour une utilisation ultérieure, en particulier la nuit lorsqu'il n'y a pas de soleil.
Principe de fonctionnement
Les cellules photovoltaïques fonctionnent en convertissant l'énergie du soleil en courants électriques. Chaque panneau solaire est composé de plusieurs boîtes de taille carrée produisant chacune entre un et deux watts. Ces boîtes sont reliées par des modules solaires qui augmentent la puissance produite par les cellules individuelles. Les cellules photovoltaïques situées à l'intérieur des modules solaires absorbent l'énergie solaire et, ce faisant, l'énergie trouvée dans les photons de lumière est transmise à un matériau semi-conducteur. Le processus de transfert d'énergie fait circuler les électrons à l'intérieur du semi-conducteur sous forme d'électricité. L'électricité produite peut soit être utilisée directement, soit être injectée dans le réseau national pour être distribuée. Cela ne se produit que lorsque l'énergie solaire est produite à grande échelle en utilisant de nombreux panneaux.
Avantages dans la production d'électricité
– Les systèmes d'énergie solaire peuvent être facilement mis à niveau en fonction de la augmentation des besoins énergétiques ainsi qu'une meilleure situation financière. La mise à niveau du système nécessite simplement l'ajout de panneaux solaires supplémentaires et l'augmentation de la capacités de stockage des batteries.
– Les cellules photovoltaïques ne nécessitent pas d'espace supplémentaire pour leur installation et peuvent même être placées au-dessus des bâtiments.
Caractéristiques pour la production d'énergie
Cristaux de silicium
Modules de puissance
Cellules photovoltaïques
Classification
Les panneaux solaires peuvent être classés en trois catégories en fonction des matériaux qui ont été utilisés pour les produire. Ces catégories sont les panneaux solaires monocristallins, polycristallins et à couches minces.
Cellules miroir
Dans ce système, l'énergie solaire est concentrée grâce à l'utilisation de miroirs et dirigée vers des récepteurs. Les récepteurs collectent cette énergie et le convertir en chaleur. L'énergie thermique ainsi créée peut être utilisée pour générer de l'électricité ou stockée pour une utilisation ultérieure. L'utilisation de miroirs pour exploiter l'énergie solaire est principalement utilisé dans les grandes centrales électriques.
Principe de fonctionnement
L'idée derrière ce type de système de production d'électricité est de concentrer les rayons du soleil dans un emplacement central, puis de l'utiliser pour générer de la chaleur. Dans un système typique, les miroirs adoptent une forme parabolique afin d'améliorer leur capacité à collecter et à réfléchir l'énergie solaire dans le système récepteur central. Le système est conçu pour toujours aligner les miroirs sur l'axe du soleil afin de s'assurer qu'ils reçoivent un ensoleillement maximal. L'énergie réfléchie est collectée par un récepteur qui transfère la chaleur au moteur. Dans le moteur, l'énergie thermique est convertie en énergie mécanique. Grâce à l'utilisation d'un alternateur, cette énergie mécanique est convertie en énergie électrique.
Avantages de la production d'électricité
– Ils ont une plus grande capacité de production d'électricité.
– Ils sont plus efficaces pour une production industrielle à grande échelle.
Caractéristiques pour la production d'énergie
– Miroirs réfléchissants de forme parabolique pour augmenter leur capacité de réflexion
– Récepteur pour convertir l'énergie solaire en chaleur
– Moteur pour générer de l'électricité en convertissant l'énergie cinétique en énergie électrique
– Mécanisme rotatif pour aligner les miroirs sur l'axe du soleil
Conclusion
L'utilisation de l'énergie solaire peut aider à résoudre le problème du changement climatique. L'énergie solaire peut être exploitée par l'utilisation de cellules photovoltaïques ou de miroirs. Le choix entre les deux méthodes de production d'électricité dépend principalement de l'échelle.
Les panneaux solaires sont les mieux adaptés à un usage domestique et peuvent être mis à niveau en fonction de la demande accrue d'électricité. Les miroirs peuvent être appliqués aux grands établissements commerciaux car ils peuvent générer plus d'énergie. Quelle que soit l'application, l'essentiel est que ces deux méthodes sont des sources d'énergie propres et respectueuses de l'environnement.
