Photovoltaïque - le soleil se transforme en électricité
Systèmes solaires sur le toit d'une maison © electriceye, stock.adobe.com Cela est dû d'une part au matériau dans lequel il est fabriqué et d'autre part à l'effet dit de décembre. Cette loi physique stipule qu'une tension électrique est créée dès que la lumière est dirigée sur un semi-conducteur. C'est exactement le cas avec une cellule photovoltaïque: elle est généralement en silicium - un matériau semi-conducteur. Les photons contenus dans les rayons du soleil libèrent des électrons de ce matériau, qui peuvent être utilisés comme énergie électrique. La tension électrique continue qui est créée a une force d'environ 1,4 volts.La quantité d'énergie produite augmente avec la force du rayonnement solaire qui brille sur les cellules solaires.
Différents types de cellules solaires
Toutes les cellules solaires ne sont pas identiques. Comme pour la plupart des technologies, il existe également différentes méthodes de fabrication dans ce domaine. Il existe trois types différents de cellules en silicium:
Structure d'une cellule solaire
- Cellules monocristallines: ce type de cellule solaire atteint le plus haut rendement. Cependant, la plus grande quantité d'énergie est requise pour la production.
- Cellules polycristallines: Les cellules polycristallines sont peu coûteuses à fabriquer, mais sont en retard par rapport aux performances des cellules monocristallines. Néanmoins, les cellules polycristallines ont la plus grande part d'utilisation dans les modules photovoltaïques
- Cellules amorphes: Ce type de cellule est fabriqué à l'aide d'un procédé à couche mince, mais son efficacité à la lumière du soleil est comparativement faible. Les cellules amorphes sont principalement utilisées dans les petites applications, par exemple dans les calculatrices de poche et les montres.
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De nombreuses cellules, un module - la structure d'un système photovoltaïque
Une cellule solaire ne fait pas encore de système photovoltaïque. Afin d'utiliser l'énergie solaire de manière économique, un système complexe et coordonné est nécessaire. Les composants de base d'un système photovoltaïque sont:
- Modules solaires
- Compteurs d'alimentation et / ou de consommation
- Onduleur
Photovoltaïque: schéma d'un système connecté au réseau
Dans les modules solaires chatoyants bleuâtres, qui façonnent de plus en plus le paysage, les cellules solaires individuelles sont connectées en série pour former des unités. Ils produisent donc une tension nettement plus élevée que la cellule individuelle. Environ 8 à 10 mètres carrés de surface de module sont nécessaires pour atteindre une puissance nominale d'un kilowatt. Le système produit alors une production annuelle d'environ 80 à 110 kilowattheures par mètre carré.
L'électricité peut être injectée dans le réseau public d'alimentation ou consommée vous-même. La quantité d'électricité produite est enregistrée par le compteur d'injection ou de consommation.
Avant de pouvoir l'utiliser, cependant, une étape intermédiaire décisive doit être franchie: le courant continu est généré par le photovoltaïque. Cependant, le réseau électrique allemand et pratiquement tous les appareils grand public fonctionnent avec du courant alternatif. Il est donc nécessaire de passer de la tension continue à la tension alternative. Le soi-disant onduleur assume cette tâche importante.
Onduleur expliqué
Utilisez-le vous-même ou alimentez-le - que faites-vous de l'électricité que vous produisez?
Pendant longtemps, l'installation de systèmes photovoltaïques a été conçue comme un investissement financier pour la production pure et l'injection d'électricité. Le financement prévu par la loi sur les sources d'énergie renouvelables (EEG) a été inclus et le système a été mis en place pour un certain bénéfice. Toute l'électricité produite a été injectée dans le réseau de distribution pour un tarif d'achat qui, grâce à l'EEG, était nettement supérieur au prix d'un kilowattheure d'électricité produite de manière conventionnelle. L'EEG est toujours subventionné aujourd'hui, mais il est de plus en plus réduit en raison de la baisse des prix des systèmes photovoltaïques. Néanmoins, l'approche d'un système photovoltaïque comme investissement est toujours économique.
En période de hausse des prix de l'électricité, cependant, en plus de l'apport pur de l'énergie produite, la consommation personnelle devient de plus en plus importante. L'idée sous-jacente: plus vous avez besoin d'électricité provenant de votre propre production, moins elle doit être achetée auprès d'un fournisseur d'énergie. Pour le propriétaire du système, l'autoconsommation signifie une plus grande indépendance par rapport à l'évolution des prix qui a lieu sur le marché de l'électricité.
Électricité chère de l'opérateur du réseau: non merci
Stockage d'énergie intelligent pour le meilleur rendement
Au cours de l'auto-utilisation, beaucoup de choses se sont passées dans le domaine de la technologie de stockage moderne ces dernières années. Aujourd'hui, des systèmes de batterie intelligents peuvent être intégrés dans le système global, qui peut stocker l'électricité produite par temps ensoleillé pendant un certain temps. Ils fonctionnent sur le même principe qu'une batterie, mais à une échelle beaucoup plus grande. Cela signifie que l'énergie solaire est également disponible la nuit lorsque la production d'électricité est interrompue par des conditions naturelles. L'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire (ISE) a calculé qu'un ménage peut réduire sa consommation d'électricité provenant du réseau public de jusqu'à 60 pour cent en installant un système local de stockage de batteries. Avec le stockage d'énergie, la proportion d'électricité autoproduite peut être plus que doublée.Cela garantit les meilleures économies possibles sur votre propre facture d'électricité.
Astucieux: les systèmes de stockage d'électricité stockent l'électricité même en l'absence de consommation
L'électricité solaire comme carburant pour la voiture
L'électricité solaire peut également être utilisée bien au-delà de vos quatre murs. Il est concevable, par exemple, qu'une voiture électrique soit chargée par les modules solaires sur le toit pendant les périodes de forte production d'électricité. Le potentiel de ce lien entre la production d'énergie solaire décentralisée et la vie quotidienne est actuellement à l'étude.
E-mobilité: respectueuse de l'environnement grâce à l'énergie solaire Conseil: Vous trouverez ici des informations détaillées sur le photovoltaïque