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Cadastre solaire de la Principauté de Monaco

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COMMENT FONCTIONNENT LES PANNEAUX SOLAIRES ?

Fonctionnement des panneaux solaires

Les panneaux solaires photovoltaïques transforment l’énergie solaire, abondante et gratuite, en électricité. Les panneaux sont installés sur le toit de la maison, sur la partie la plus ensoleillée. Ils sont formés d’une multitude de cellules photovoltaïques qui transforment le rayonnement solaire qu’elles reçoivent en un courant électrique.

Solaire thermique, photovoltaïque et aérovoltaïque

Quelle différence ?

Il existe trois types distincts de panneaux solaires :

– Les panneaux solaires thermiques, ou capteurs solaires thermiques, piègent la chaleur issue du rayonnement solaire et la transmettent à un liquide “caloporteur” (pouvant transporter la chaleur). Cette énergie est ensuite utilisée pour chauffer votre eau et/ou votre maison.

– Les panneaux solaires photovoltaïques utilisent la lumière du soleil plutôt que sa chaleur. Plus précisément, les photons que contiennent les rayonnements solaires activent les électrons présents dans les panneaux photovoltaïques, permettant de produire votre électricité.

– Les panneaux aérovoltaïques, ou panneaux solaires hybrides, combinent les deux technologies précédentes. On place sur la face externe des panneaux des capteurs photovoltaïques pour mettre à profit le rayonnement solaire, et des capteurs thermiques sur la face interne des panneaux. Ils produisent ainsi de l’électricité et de la chaleur. Ce procédé améliore également le rendement des cellules photovoltaïques, en évitant la surchauffe.

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Installation photovoltaïque

Quel fonctionnement ?

Le fonctionnement d’une installation photovoltaïque repose sur plusieurs éléments :

– Un module composé de cellules photovoltaïques (les fameux “panneaux solaires”), transformant le rayonnement solaire en électricité.

– Un système d’intégration qui fixe le panneau photovoltaïque à la toiture.

– Des éléments électriques, comme l’onduleur. Cet appareil transforme le courant continu en courant alternatif. Ce dernier alimente ensuite votre maison ou le réseau de distribution public.

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Toiture

Comment fixer des panneaux solaires ?

Trois choix sont possibles : l’installation intégrée au bâti, l’installation à plat non intégrée au bâti et la surimposition.

Dans le cas de l’installation intégrée au bâti, les panneaux solaires se substituent au toit. Cette intégration est à la fois parfaitement étanche, discrète et design.

L’installation à plat non intégrée au bâti est plus adaptée aux toits terrasse. Les panneaux solaires sont fixés à plat aux éléments de structure de la terrasse, mais n’en assurent pas l’étanchéité. Cette dernière est réalisée de manière traditionnelle et indépendante.

Pour la surimposition, les panneaux solaires sont simplement installés au-dessus de la toiture à plusieurs pentes souvent en tuile. Ils produisent de l’électricité mais ne se substituent pas au toit. Plus flexible, cette solution permet d’optimiser l’orientation et l’inclinaison des cellules solaires. Ce procédé améliore également le rendement des cellules photovoltaïques, en évitant la surchauffe.

Le montant de l’aide octroyée par le Gouvernement Princier est modulé selon deux cas liés au type d’installation :

– L’installation à plat non intégrée au bâti ;

– Tous les autres cas donnent droit à une aide plus importante car le coût d’installation est plus élevé.

Comment fonctionne une cellule photovoltaïque ?

Les cellules photovoltaïques, ou cellules solaires, sont des composants électroniques capables de produire de l’électricité grâce aux rayons du soleil, et à l’effet photovoltaïque.

Découvert par le physicien français Edmond Becquerel en 1839, cet effet est obtenu par absorption des photons dans un matériau semi-conducteur. En l’occurrence, il s’agit le plus souvent de silicium. La rencontre entre ces deux éléments génère une tension ou un courant électrique.

D’un point de vue pratique, l’effet photovoltaïque a deux avantages. D’une part, c’est la lumière et non la chaleur du soleil qui produit cet effet, ce qui vous permet de continuer à produire de l’électricité en cas de temps froid et couvert ; d’autre part, cet effet ne nécessite pas de mise en mouvement du panneau, et donc de pièces mécaniques qui pourraient s’abîmer ou s’enrayer.

Comment fabriquer une cellule photovoltaïque?

Les cellules photovoltaïques les plus répandues sont constituées de semi-conducteurs à base de silicium. On l’obtient par réduction de silice, un composé abondant dans la croûte terrestre et notamment dans le sable et le quartz. La production des cellules photovoltaïques nécessite de l’énergie, mais leur bilan écologique est incomparable.

Après 3 ans de fonctionnement, un panneau photovoltaïque a déjà produit une énergie équivalente à celle qui a été nécessaire à sa fabrication. Ce résultat peut toutefois varier en fonction de la technique de fabrication de la cellule photovoltaïque. L’industrie solaire est en constante évolution et chaque année, les méthodes de fabrication sont améliorées. Cela diminue la quantité de silicium et d’énergies nécessaires, et de ce fait, influe favorablement sur le prix à la baisse.

On parle de “loi de Swanson” pour désigner le phénomène selon lequel, lorsque la production mondiale de cellules solaires double, le prix par unité diminue de 20 %. Cette “loi” s’est vérifiée dans les faits depuis les années 70, et elle contribue à expliquer pourquoi le solaire est aujourd’hui compétitif sans subventions dans de nombreux pays.