Académie Solaire

  Si votre maison est équipée de panneaux solaires , il est essentiel de savoir comment les entretenir correctement. Négliger l’entretien des panneaux solaires peut entraîner une diminution de l’efficacité et des performances. Cela pourrait même annuler votre garantie. La bonne nouvelle est que les panneaux solaires nécessitent très peu d’entretien et prennent généralement soin d’eux-mêmes . Remarque complémentaire : il est plus sûr d'embaucher des professionnels pour effectuer des inspections régulières si vous montez vos panneaux sur le toit. Utilisez toujours l’équipement de sécurité approprié si vous avez l’intention d’effectuer les travaux vous-même. Voyons maintenant votre liste de contrôle ! 1. Créez une liste de contrôle de maintenance La meilleure façon de vous assurer que tout est fait est de tout écrire. L’utilisation d’une liste de contrôle de maintenance établie vous permettra de rester organisé et sur la bonne voie. Plusieurs des étapes incluses dans cet article constituent d’excellents ajouts. Conservez vos dossiers pour la liste de contrôle d’entretien de vos panneaux solaires. En cas de problème ultérieur, vous disposez de la preuve que vous avez effectué des contrôles réguliers. Cela vous permet également de détecter plus facilement les problèmes mineurs avant qu’ils ne se transforment en un arrêt complet du système. Si vous avez engagé un professionnel pour installer vos panneaux, demandez si l'entreprise propose un plan d'entretien. De nombreuses entreprises le font, et cela peut inclure des inspections et un nettoyage annuels. À tout le moins, l’entreprise pourrait vous fournir une liste de contrôle gratuite. 2. Enregistrez la production d’énergie solaire Les puissances nominales des panneaux solaires représentent le meilleur scénario par temps clair d’été. Les panneaux solaires produisent généralement moins d’énergie que cela. Par conséquent, la seule façon de savoir si vos panneaux solaires ont perdu en performance est de mesurer leur performance au fil du temps. Commencez par mesurer les performances une fois par semaine ou une fois par mois à midi. Continuez à le faire pendant un an. Remarque : Le niveau et les conditions de performance les plus bas par rapport au niveau et aux conditions les plus élevés. Enregistrez ensuite la moyenne. Vous saurez désormais quelle est la performance typique dans les années qui suivront. Idéalement, vous utilisez une interface conviviale qui présente et stocke ces informations. Il est alors facile d'enregistrer des tendances spécifiques et de planifier en conséquence. 3. Consultez les directives d'entretien des panneaux solaires du fabricant Le type de panneau et la marque peuvent créer de grandes variations dans la manière dont les entreprises vous recommandent d'entretenir leurs produits. Au lieu de suivre uniquement les recommandations en ligne, examinez les informations relatives à vos panneaux spécifiques. L'entreprise doit fournir les informations suivantes : • S...

L'efficacité de conversion d'une cellule photovoltaïque (PV) , ou cellule solaire , est le pourcentage de l'énergie solaire projetée sur un appareil photovoltaïque qui est convertie en électricité utilisable. L'amélioration de cette efficacité de conversion est un objectif clé de la recherche et contribue à rendre les technologies photovoltaïques compétitives par rapport aux sources d'énergie conventionnelles. FACTEURS AFFECTANT L’EFFICACITÉ DE LA CONVERSION  Toute la lumière solaire qui atteint une cellule photovoltaïque n’est pas convertie en électricité. En fait, la majeure partie est perdue. Plusieurs facteurs dans la conception des cellules solaires jouent un rôle dans la limitation de la capacité d'une cellule à convertir la lumière solaire qu'elle reçoit. Concevoir en tenant compte de ces facteurs est la manière d’obtenir des efficacités plus élevées. • Longueur d'onde : la lumière est composée de photons (ou paquets d'énergie) qui possèdent une large gamme de longueurs d'onde et d'énergies. La lumière solaire qui atteint la surface de la Terre a des longueurs d'onde allant de l'ultraviolet à l'infrarouge en passant par le visible. Lorsque la lumière frappe la surface d’une cellule solaire, certains photons sont réfléchis tandis que d’autres la traversent. Certains des photons absorbés voient leur énergie transformée en chaleur. Le reste possède la quantité d’énergie nécessaire pour séparer les électrons de leurs liaisons atomiques afin de produire des porteurs de charge et du courant électrique. • Recombinaison — Une façon pour le courant électrique de circuler dans un semi-conducteur consiste à faire circuler un « porteur de charge », tel qu'un électron chargé négativement, à travers le matériau. Un autre porteur de charge de ce type est connu sous le nom de « trou », qui représente l'absence d'électron dans le matériau et agit comme un porteur de charge positif. Lorsqu’un électron rencontre un trou, il peut se recombiner et donc annuler sa contribution au courant électrique. La recombinaison directe, dans laquelle les électrons et les trous générés par la lumière se rencontrent, se recombinent et émettent un photon, inverse le processus par lequel l'électricité est générée dans une cellule solaire. C’est l’un des facteurs fondamentaux qui limitent l’efficacité. La recombinaison indirecte est un processus dans lequel les électrons ou les trous rencontrent une impureté, un défaut dans la structure cristalline ou une interface qui leur permet de se recombiner plus facilement et de libérer leur énergie sous forme de chaleur. • Température : les cellules solaires fonctionnent généralement mieux à basse température. Des températures plus élevées provoquent un changement des propriétés du semi-conducteur, ce qui entraîne une légère augmentation du courant, mais une diminution beaucoup plus importante de la tension. Des augmentations extrêmes de température peuvent également endommager la cellule et d’autres matériaux du module, entraînant...

  (Si vous envisagez d'opter pour l'énergie solaire chez vous ou dans votre entreprise, vous voulez en avoir pour votre argent.) Heureusement, l'énergie solaire est moins chère que jamais, grâce à la baisse des coûts et à l'efficacité croissante des panneaux solaires photovoltaïques (PV) . Mais voici quelque chose à considérer : déterminer le coût réel de l’énergie solaire ne se limite pas au prix des panneaux et à leur puissance nominale. Il y a par exemple la durée de vie des panneaux à prendre en compte. Et puis il y a le « rendement en énergie solaire » du système, c'est-à-dire la quantité d'électricité qu'il produira réellement au cours de l'année. Les panneaux solaires sont évalués en fonction de leur efficacité et de leur puissance de sortie dans des conditions de laboratoire standard. Bien entendu, votre système d’énergie solaire n’est pas installé dans un laboratoire. Il va à l'extérieur, où toutes sortes de choses peuvent modifier son rendement réel en énergie solaire. C'est pourquoi le Bureau des technologies de l'énergie solaire (SETO) du Département de l'énergie finance la recherche sur des modules meilleurs et plus résistants, capables de durer plus longtemps et de produire plus d'électricité dans des conditions loin d'être idéales. Poursuivez votre lecture pour découvrir trois façons dont le monde extérieur peut conspirer pour réduire votre rendement en énergie solaire – et comment les projets financés par SETO travaillent sur des solutions. MEC, C'EST CHAUD Les températures élevées réduisent la tension d’une cellule solaire , ce qui, comme vous pouvez le deviner, est une mauvaise chose. Les modules solaires conventionnelspeuvent perdre jusqu'à 30 % de leur production d'électricité lors des chaudes journées d'été. Des chercheurs de l'Arizona State University tentent de résoudre ce problème en améliorant la feuille arrière - ou couche inférieure - d'un module solaire photovoltaïque, qui sert d'isolant électrique et protège le module de l'humidité et d'autres dommages environnementaux. En étudiant des feuilles de fond présentant différentes propriétés de conduction thermique, l’équipe espère maintenir les panneaux solaires plus frais et améliorer leurs performances par temps chaud. LA SALETÉ FAIT MAL Une autre raison pour laquelle les panneaux perdent de la puissance est simplement qu'ils se salissent. Les effets de la « salissure » (comme on l'appelle dans l'industrie solaire) varient considérablement selon les endroits, mais des pertes de rendement énergétique de 10 % ne sont pas rares. La recherche sur les conditions environnementales et les procédures d'entretien des panneaux pourrait nous aider à mieux comprendre comment et pourquoi les panneaux perdent de l'énergie à cause de la saleté, ce qui pourrait conduire à une meilleure prévision de la saleté d'un système d'énergie solaire à l'autre et à des traitements plus efficaces pour résister à la saleté pour le verre des modules photovoltaïques. . SITUATIONS OMBRES Alors...

La fabrication solaire englobe la production de produits et de matériaux tout au long de la chaîne de valeur solaire. Bien qu'il existe une certaine production de chaleur solaire à concentration, la plupart des fabrications solaires aux États-Unis sont liées aux systèmes photovoltaïques (PV). Ces systèmes comprennent des modules photovoltaïques, des racks et du câblage, de l'électronique de puissance et des dispositifs de surveillance du système, tous fabriqués. Fabrication de modules photovoltaïques SILICIUM PV La plupart des modules photovoltaïques disponibles dans le commerce utilisent du silicium cristallin comme matériau absorbant. Ces modules comportent plusieurs étapes de fabrication qui se déroulent généralement séparément les unes des autres. • Production de polysilicium – Le polysilicium est un produit de silicium cristallin à grains fins de haute pureté, généralement sous la forme de tiges ou de billes selon la méthode de production. Le polysilicium est généralement fabriqué à l'aide de méthodes reposant sur des gaz hautement réactifs, synthétisés principalement à partir de silicium de qualité métallurgique (obtenu à partir de sable de quartz), d'hydrogène et de chlore. Dans un processus, appelé processus Siemens, le gaz composé silicium-hydrogène-chlore passe sur un filament de silicium chauffé, brisant les liaisons moléculaires et déposant l'atome de silicium sur le filament, qui se transforme finalement en une grande tige de polysilicium en forme de U. Les atomes d'hydrogène et de chlore sont réutilisés en cycle fermé. Pour empêcher le filament de contaminer le poly de haute pureté, le filament lui-même est également constitué de silicium pur. Dans une autre méthode, de petites billes de silicium se trouvent au fond d'un récipient en forme de cône inversé dans lequel un gaz composé de silicium et d'hydrogène est pompé, faisant flotter les petites billes près de la surface. Le chauffage du récipient provoque la rupture des liaisons silicium-hydrogène, ce qui entraîne le dépôt des atomes de silicium sur les petites billes jusqu'à ce qu'elles soient trop lourdes pour flotter et tombent au fond du récipient où elles sont récoltées, prêtes à l'emploi. • Production de lingots et de plaquettes – Pour transformer le polysilicium en plaquettes, le polysilicium est placé dans un récipient qui est chauffé jusqu'à ce que le polysilicium forme une masse liquide. Dans un processus, appelé processus Czochralski, un grand lingot cylindrique de silicium monocristallin est cultivé en touchant une petite graine cristalline à la surface du liquide et en la tirant lentement vers le haut. Dans un autre processus, appelé solidification directionnelle, la masse liquide est lentement refroidie jusqu'à ce qu'elle se solidifie de bas en haut, formant un lingot de silicium multicristallin à gros grains. Les lingots de silicium sont ensuite découpés en tranches très fines à l’aide de scies à fil diamanté. La sciure de silicium créée est appelée saignée. Bien qu...

Les modules solaires photovoltaïques sont l'endroit où l'électricité est produite, mais ne constituent qu'un des nombreux éléments d'un système photovoltaïque (PV) complet . Pour que l’électricité produite soit utile dans une maison ou une entreprise, un certain nombre d’autres technologies doivent être en place. STRUCTURES DE MONTAGE  Les générateurs photovoltaïques doivent être montés sur une structure stable et durable capable de supporter le générateur et de résister au vent, à la pluie, à la grêle et à la corrosion pendant des décennies. Ces structures inclinent le générateur photovoltaïque selon un angle fixe déterminé par la latitude locale, l'orientation de la structure et les exigences de charge électrique. Pour obtenir la production énergétique annuelle la plus élevée, les modules de l’hémisphère nord sont orientés plein sud et inclinés selon un angle égal à la latitude locale. Le montage en rack est actuellement la méthode la plus courante car il est robuste, polyvalent et facile à construire et à installer. Des méthodes plus sophistiquées et moins coûteuses continuent d'être développées. Pour les panneaux photovoltaïques montés au sol, les mécanismes de suivi déplacent automatiquement les panneaux pour suivre le soleil dans le ciel, ce qui fournit plus d'énergie et un retour sur investissement plus élevé. Les trackers à un axe sont généralement conçus pour suivre le soleil d’est en ouest. Les trackers à deux axes permettent aux modules de rester pointés directement vers le soleil tout au long de la journée. Naturellement, le suivi implique des coûts initiaux plus élevés et les systèmes sophistiqués sont plus coûteux et nécessitent plus de maintenance. À mesure que les systèmes se sont améliorés, l’analyse coûts-avantages privilégie de plus en plus le suivi des systèmes montés au sol.  PV INTÉGRÉ AU BÂTIMENT Si la plupart des modules solaires sont placés dans des structures de montage dédiées, ils peuvent également être intégrés directement dans les matériaux de construction comme la toiture, les fenêtres ou les façades. Ces systèmes sont connus sous le nom de PV intégré au bâtiment (BIPV). L'intégration de l'énergie solaire dans les bâtiments pourrait améliorer l'efficacité des matériaux et de la chaîne d'approvisionnement en combinant des pièces redondantes et réduire le coût du système en utilisant les systèmes de construction et les structures de support existants. Les systèmes BIPV pourraient fournir de l'énergie pour les applications à courant continu (CC) dans les bâtiments, comme l'éclairage LED, les ordinateurs, les capteurs et les moteurs, et prendre en charge des applications de bâtiment efficaces intégrées au réseau, comme la recharge des véhicules électriques. Les systèmes BIPV se heurtent encore à des obstacles techniques et commerciaux pour une utilisation généralisée, mais leur valeur unique en fait une alternative prometteuse aux structures de montage et aux matériaux de construction traditionnels. ONDULEURS&...

Lorsque la lumière éclaire une cellule photovoltaïque (PV) , également appelée cellule solaire , cette lumière peut être réfléchie, absorbée ou traverser la cellule. La cellule photovoltaïque est composée d'un matériau semi-conducteur ; le « semi » signifie qu’il peut mieux conduire l’électricité qu’un isolant mais pas aussi bien qu’un bon conducteur comme un métal. Il existe plusieurs matériaux semi-conducteurs différents utilisés dans les cellules photovoltaïques. Lorsque le semi-conducteur est exposé à la lumière, il absorbe l’énergie lumineuse et la transfère à des particules chargées négativement dans le matériau appelées électrons. Cette énergie supplémentaire permet aux électrons de circuler à travers le matériau sous forme de courant électrique. Ce courant est extrait via des contacts métalliques conducteurs – les lignes en forme de grille sur les cellules solaires – et peut ensuite être utilisé pour alimenter votre maison et le reste du réseau électrique. L'efficacité d'une cellule photovoltaïque est simplement la quantité d'énergie électrique sortant de la cellule par rapport à l'énergie de la lumière qui l'éclaire, ce qui indique l'efficacité de la cellule à convertir l'énergie d'une forme à une autre. La quantité d'électricité produite à partir des cellules photovoltaïques dépend des caractéristiques (telles que l'intensité et les longueurs d'onde) de la lumière disponible et des multiples attributs de performance de la cellule. Une propriété importante des semi-conducteurs photovoltaïques est la bande interdite, qui indique les longueurs d'onde de lumière que le matériau peut absorber et convertir en énergie électrique. Si la bande interdite du semi-conducteur correspond aux longueurs d'onde de la lumière qui brille sur la cellule photovoltaïque, cette cellule peut alors utiliser efficacement toute l'énergie disponible. Apprenez-en davantage ci-dessous sur les matériaux semi-conducteurs les plus couramment utilisés pour les cellules photovoltaïques. Une image de trois cellules solaires fabriquées à partir de différents matériaux de silicium : silicium en couche mince, monocristallin et polycristallin. SILICIUM  Le silicium est de loin le matériau semi-conducteur le plus couramment utilisé dans les cellules solaires, représentant environ 95 % des modules vendus aujourd'hui. C’est également le deuxième matériau le plus abondant sur Terre (après l’oxygène) et le semi-conducteur le plus couramment utilisé dans les puces informatiques. Les cellules de silicium cristallin sont constituées d’atomes de silicium reliés les uns aux autres pour former un réseau cristallin. Ce treillis fournit une structure organisée qui rend la conversion de la lumière en électricité plus efficace. Les cellules solaires en silicium offrent actuellement une combinaison de haute efficacité, de faible coût et de longue durée de vie. Les modules devraient durer 25 ans ou plus, produisant toujours plus de 80 % de leur puissance d'origine après cette p...

Qu’est-ce que la technologie photovoltaïque (PV) et comment fonctionne-t-elle ? Les matériaux et appareils photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en énergie électrique. Un seul appareil photovoltaïque est appelé cellule. Une cellule photovoltaïque individuelle est généralement petite et produit généralement environ 4 ou 5 watts de puissance. Ces cellules sont constituées de différents matériaux semi-conducteurs et ont souvent une épaisseur inférieure à quatre cheveux humains. Afin de résister à l'extérieur pendant de nombreuses années, les cellules sont prises en sandwich entre des matériaux de protection associant verre et/ou plastique. Pour augmenter la puissance des cellules photovoltaïques , elles sont reliées entre elles en chaînes pour former des unités plus grandes appelées modules ou panneaux. Les modules peuvent être utilisés individuellement ou plusieurs peuvent être connectés pour former des tableaux. Un ou plusieurs panneaux sont ensuite connectés au réseau électrique dans le cadre d'un système photovoltaïque complet. Grâce à cette structure modulaire, les systèmes photovoltaïques peuvent être construits pour répondre à presque tous les besoins en énergie électrique, petits ou grands. Les modules et panneaux photovoltaïques ne sont qu'une partie d'un système photovoltaïque . Les systèmes comprennent également des structures de montage qui pointent les panneaux vers le soleil, ainsi que des composants qui prennent l'électricité en courant continu (CC) produite par les modules et la convertissent en électricité en courant alternatif (AC) utilisée pour alimenter tous les appareils de votre maison. maison.