Solaire photovoltaïque : 3 schémas pour tout comprendre
Du photon à l’électricité grâce à la cellule photovoltaïque
Comment la cellule photovoltaïque permet-elle de produire de l’électricité grâce au soleil ? Pour répondre à cette question, voici un schéma de coupe d’une cellule photovoltaïque.
On voit que celle-ci est composée de deux couches de silicium, l’une chargée positivement et l’autre négativement. La lumière du soleil est quant à elle composée de photons.
Lorsqu’un photon vient traverser la cellule photovoltaïque, il crée un trou dans la couche supérieure, qui est chargée négativement.
Cela génère alors une tension électrique avec la couche inférieure, qui est positive. Les photons sont dès lors récupérés par des contacts électriques, situés à la surface. L’électricité est ainsi produite, sous forme de courant continu.
Le système photovoltaïque : des panneaux solaires, mais pas seulement
Tout simplement, un système de panneaux solaires est composé de plusieurs modules photovoltaïques. À leur tour, chaque module est composé de plusieurs cellules photovoltaïques, dont vous connaissez le fonctionnement grâce à notre premier schéma.
Pour que les panneaux solaires fonctionnent, c’est tout un « système photovoltaïque » qu’il faut mettre en place autour. On appelle cela le B.O.S., ou « Balance Of System ». Le système de fixation, le régulateur de charge, le câblage sont des exemples d’éléments du B.O.S. Ensemble, ils permettent au système photovoltaïque de fonctionner.
L’onduleur est également un élément important du B.O.S., puisqu’il convertit le courant continu des panneaux en courant alternatif. C’est uniquement ce dernier qui permet la consommation domestique.
Le courant produit est acheminé vers le panneau de distribution principal sur lequel est branché l’ensemble de vos équipements électriques.
Le B.O.S. inclut également :
- Un système de fixation des panneaux solaires, conçu pour supporter les contraintes environnementales et le poids des panneaux. Chaque panneau pèse, en effet, une vingtaine de kilos !
- Des câbles, connectiques et protections servant à raccorder les panneaux entre eux et à relier l’ensemble aux autres composants.
- Un régulateur de charge qui contrôle le courant délivré par les panneaux. Ce dernier peut être intégré à l’onduleur.
- Un système de supervision pour contrôler le bon fonctionnement global de l’installation.
- Un compteur de production pour suivre la production de l’installation.
- Des disjoncteurs (de préférence à haute immunité)
- Un panneau de distribution.
La liste des équipements à prévoir peut paraître élaborée, mais ne vous en faites pas, lorsque vous choisissez d’installer un système photovoltaïque chez vous, vous êtes souvent bien accompagné par des professionnels. Avec ENGIE par exemple, des formules vous permettent de trouver l’installation la plus adaptée à vos besoins, grâce aux conseils et à l’expertise des équipes.
Du choix du matériel à l’installation, vous n’êtes jamais livré à vous-même ! Vous avez également la garantie d’obtenir un système à la pointe de la technologie, durable et élaboré avec les meilleurs équipements du marché.
Deux façons d’assembler les modules photovoltaïques
Vous l’avez compris, pour que les panneaux solaires fonctionnent au sein d’un système photovoltaïque, il faut plusieurs modules, reliés les uns avec les autres.
Il existe deux façons de les brancher : en série ou en parallèle. Ces deux options sont bien différentes, et vous devrez utiliser l’une ou l’autre en fonction de vos besoins.
Le montage de modules photovoltaïques en série
Lorsque l’on branche des modules photovoltaïques en série, cela additionne les voltages, tout en conservant un ampérage identique.
Il s’effectue normalement entre des modules de même ampérage. Dans le cas contraire, l’ensemble s’aligne sur l’ampérage le plus faible.
Pour un branchement en série, il faut relier les pôles positifs d’un module aux pôles négatifs d’un autre module.
Le montage de modules photovoltaïques en parallèle
Lors d’un montage de modules en parallèle, ce sont les intensités (ampérage) qui s’additionnent, tandis que la tension (voltage) reste identique.
Le résultat est donc inverse d’un branchement en série. Il s’effectue normalement entre des modules de même voltage, et ce, afin d’éviter tout risque de surtension ou de court-circuit. Les intensités peuvent quant à elles être différentes, puisqu’elles s’additionnent. Ce type de branchement est utilisé lorsqu’on souhaite une forte intensité.
Pour un branchement en parallèle, il faut relier les bornes positives entre elles. Il en est de même pour les bornes négatives.
Lors d’une installation de système photovoltaïque à votre domicile, des techniciens vous aiguillent afin de choisir le système le plus adapté à vos besoins.
Des schémas pour comprendre l’installation de panneaux solaires en autoconsommation
Si vous choisissez de consommer votre production d’électricité, deux choix s’offrent à vous :
- L’autoconsommation avec revente du surplus.
- L’autoconsommation avec stockage de l’électricité.
Voyons comment fonctionnent ces deux systèmes grâce à des schémas.
L’autoconsommation avec revente de surplus
Si vous choisissez l’autoconsommation avec revente du surplus, voici comment cela fonctionne. L’électricité que vous produisez en journée est tout d’abord utilisée par les équipements électriques de votre maison. Si la production est supérieure à votre consommation, alors les excédents sont redirigés vers le réseau et sont vendus directement à l’opérateur (EDF OA). Le tarif de vente est garanti pendant 20 ans.
Votre onduleur répartit la charge électrique. En effet, lorsque la production de votre centrale photovoltaïque ne suffit pas à alimenter vos équipements, l’électricité manquante est tirée sur le réseau du fournisseur. À l’inverse, lorsque vous produisez davantage que ce que vous consommez, ce surplus est redirigé sur le réseau du fournisseur. C’est ce que l’on appelle l’autoconsommation photovoltaïque intelligente.
Le système est donc relié à deux compteurs, un de production et un de consommation. Il peut éventuellement s’agir d’un compteur dit « bi-directionnel », qui compte à la fois la production et la consommation. Pour simplifier la lecture des productions vendues et consommées, ainsi que l’électricité achetée à l’opérateur, vous disposez généralement d’une application qui vous permet de surveiller en temps réel ces diverses données. En quelques clics depuis votre smartphone ou votre ordinateur, vous pouvez donc savoir exactement où vous en êtes de votre consommation et de votre production.
ENGIE My Power répond parfaitement à ce mode de production et de consommation locale.
