De la demonstrarea efectului fotovoltaic de către Antoine Becquerel în 1839 și de la prezentarea primei celule fotovoltaice de către Laboratoarele Bell în 1954, tehnologia fotovoltaică a parcurs mult înainte de a ajunge la acest nivel uimitor așa cum este astăzi. In zilele noastre, echipamentele nascute din aceasta mare inovatie ne permit sa ne alimentam casele cu energie electrica mai responsabil, sa ne incalzim locuintele, pe scurt, sa avem surse de energie mai autonome, mai eficiente si mai ecologice.
Trebuie să recunoaștem: energia solară este în creștere. Totuși, cum sunt făcute aceste panouri solare fotovoltaice care împodobesc acoperișurile și terasele noastre? Din ce sunt facuti? Dar instalarea lor? Cum sunt cu adevărat mai avantajoase decât soluțiile convenționale? Vă invităm să descoperiți răspunsurile la toate aceste întrebări în acest mic ghid practic al solar fotovoltaic.
Din ce sunt făcute panourile fotovoltaice?
Un panou fotovoltaic este compus în principal din mai multe celule fotovoltaice conectate în serie sau în paralel. Aceste componente electronice sunt cele care, după ce primesc energia solară sub formă de unde electromagnetice numite fotoni, o transformă în electricitate. Cunoscută în mod obișnuit ca „efectul fotovoltaic”, această transformare a energiei fotonului în curent electric rezultă dintr-un fenomen natural sau, mai exact, dintr-o reacție chimică.
Straturile care formează celulele fotovoltaice sunt în general realizate din siliciu, un material semiconductor (la jumătatea distanței dintre un izolator și un conductor) care permite trecerea unui curent atunci când este dopat. Așa-numitul strat N-dopat, al cărui siliciu este cuplat cu un compus cu un conținut ridicat de electroni, cum ar fi fosforul, este încărcat negativ. În timp ce celălalt modul (stratul dopat cu P), al cărui siliciu este asociat cu un element care conține mai puțini electroni, cum ar fi borul, este încărcat pozitiv.
Interacțiunea dintre aceste două dispozitive de semne opuse generează o joncțiune PN (un câmp electric). Când celula fotovoltaică absoarbe fotonii fiind supusă la iradierea solară, se creează dezechilibre între sarcinile celor două straturi. Urmează apoi o importantă mișcare a sarcinilor sistematice pentru a reechilibra nivelurile (electronii și găurile sunt obligați să se miște și, deci, să circule). Din acest fenomen provine curentul electric.
Cum sunt fabricate panourile solare fotovoltaice?
La fabricarea panourilor solare fotovoltaice implică diferiți pași și operațiuni necesare.
- Crearea modulelor
Procesul de creație începe cu fabricarea siliciului solar sau a siliciului metalurgic. Acesta din urmă se formează prin reacție chimică dintr-un amestec compus din bucăți de silice și lemn. Cristalele obținute sunt apoi arse la o temperatură foarte ridicată (aproape 1°C) pentru a crea lingouri de siliciu. Odată răcite, piesele sunt apoi tăiate în felii (napolitane) pentru a lua forma dorită (monocristalină sau policristalină).
- Tratament antireflex
Tratamentul antireflex este necesar pentru ca lingourile sau plachetele de siliciu să nu reflecte lumina. La sfârșitul acestui proces, suprafața frunzelor nu mai este netedă și textura acesteia este complet transformată. Acum este capabilă să absoarbă o cantitate semnificativă de lumină.
- Dopajul stratificat
Pentru a dopa straturile de siliciu (adăugați încărcături + sau -), fosfor sau bor se depun la temperaturi foarte ridicate pe fața frontală a modulului. Obținem apoi celule cu straturi dopate care, odată supuse iradierii solare, vor produce energie electrică.
- Instalarea circuitului electric
Această etapă constă în imprimarea unui circuit electric pe suprafața modulelor astfel încât curentul produs și colectat datorită efectului fotovoltaic să poată fi transferat.
- Asocierea celulelor și asamblarea finală a panoului
Pentru a forma o structură funcțională și solidă, celulele fotovoltaice trebuie mai întâi conectate între ele (aproximativ 48 până la 72 de celule pentru un panou). Acestea vor trebui apoi sudate și apoi încapsulate sub o placă de sticlă securizată. Ansamblul este completat cu montarea unui suport din aluminiu care va incadra ansamblul pentru a forma un panou fotovoltaic.
La montarea echipamentului, va fi necesară o cutie de joncțiune plasată în spatele plăcii pentru a conecta întregul dispozitiv generator de curent la invertor. Acesta din urmă va fi folosit pentru a converti curentul continuu produs în curent alternativ.
Cum se instalează un panou solar fotovoltaic?
L "montaj panouri fotovoltaice, mai ales daca se executa pe o suprafata destul de mare, necesita cunostinte tehnice specifice precum si un anumit numar de scule si accesorii. Prin urmare, este întotdeauna foarte recomandat să apelați la tehnicieni competenți și bine echipați pentru instalarea elementelor. În general, instalarea dispozitivelor ar trebui să aibă loc după cum urmează:
- Verificarea și pregătirea zona de instalare
- La stabilește abrevieri (jos și lateral)
- Înființarea de ecran de sub acoperiș (sistem de etanșare)
- La așezare șine și panouri solare
- Le conectarea panourilor la invertor
- Le conectarea invertorului la rețeaua electrică sau la un sistem de stocare (baterii solare)
Panouri fotovoltaice: avantajele trecerii la energia solară
Dacă trecerea la energia solară pare un pas logic într-un context în care tranziția energetică și ecologică este pe deplin în desfășurare, această alegere are de fapt multe avantaje. Alegând să folosească panouri solare fotovoltaice, gospodăriile beneficiază de:
- O sursă de energie regenerabilă curată, inepuizabilă și complet gratuită
Utilizarea panourilor solare oferă acces la energie electrică 100% verde și gratuită. In plus, deoarece mai mult de 85% din elementele panourilor solare sunt reciclabile si pentru ca echipamentul are o durata de viata destul de mare (40 pana la 50 de ani), este o solutie perfect ecologica si durabila.
- Economii semnificative de energie și diverse ajutoare financiare disponibile
Autoconsumul permite unei gospodării să economisească până la 40% la facturile de energie. În plus, instalarea panourilor fotovoltaice este eligibilă și pentru diverse ajutoare financiare: bonus de autoconsum, solar MaPrimeRénov, TVA redus la 5,5%, ajutor local și regional etc.
- Valoare adăugată imobiliară