Composants des panneaux solaires : Découverte des bases des systèmes photovoltaïques

Les panneaux solaires sont devenus un élément incontournable des systèmes d'énergie renouvelable. Bien qu'apparemment simples, ils constituent en réalité des systèmes complexes composés de plusieurs composants essentiels fonctionnant en parfaite harmonie. Comprendre les composants, les matériaux et les accessoires des panneaux solaires est essentiel pour quiconque envisage d'utiliser l'énergie solaire pour son domicile ou son entreprise.

Quels sont les principaux composants d’un panneau solaire ?

Un module solaire photovoltaïque, ou panneau solaire, est composé de huit composants principaux, chacun expliqué ci-dessous :

1. Cellules solaires

Cellules solaires servir de éléments fondamentaux des panneaux solairesDe nombreuses cellules solaires sont combinées pour former un seul panneau solaire. Ces cellules sont interconnectées par des procédés tels que la soudure, l'encapsulation, le montage sur un cadre métallique et les tests. L'efficacité d'un panneau solaire est étroitement liée à celle de ses cellules individuelles. Le coût et l'efficacité de ces cellules ont un impact sur la performance globale du panneau solaire. Les progrès en matière d'efficacité des cellules solaires se sont poursuivis au cours de la dernière décennie.

Les différents matériaux utilisés dans la production de cellules solaires offrent des rendements variables. De plus, différentes entreprises peuvent obtenir des rendements de conversion différents avec la même technologie. Les cellules solaires monocristallines et polycristallines sont deux types courants de cellules solaires.

2. Verre solaire

Le verre solaire est un autre composant essentiel d’un panneau solaire, formant la couche la plus externeLe verre solaire doit être durable et présenter une surface réfléchissante pour améliorer ses performances. Il agit principalement comme un bouclier, protégeant les cellules solaires des intempéries, de la saleté et de la poussière. Il est recommandé d'utiliser du verre trempé d'une épaisseur comprise entre 3 et 4 mm.

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3. EVA (éthylène-acétate de vinyle)

L'EVA, ou éthylène-acétate de vinyle, est une couche de plastique hautement transparente utilisé pour encapsuler les cellules solairesIl fournit un revêtement laminé qui maintient les cellules ensemble. L'EVA doit faire preuve de résilience et de tolérance pour résister aux températures et à l'humidité extrêmes.

4. Feuille arrière

La feuille arrière est un autre composant majeur du panneau solaire. constitue la couche arrière du panneau, offrant à la fois une protection mécanique et une isolation électrique. Il s'agit essentiellement d'une couche protectrice.

5. Cadre en aluminium

Le cadre en aluminium est un élément structurel crucial, donnant de la résistance au panneau. Il est recommandé d'utiliser un cadre fabriqué dans un matériau léger mais robuste. Il doit être rigide et capable de résister aux conditions difficiles, telles que les vents violents et les forces extérieures. Les cadres en aluminium sont généralement disponibles en deux versions : argent et noir anodisé.

6. Boîte de jonction

Situé à l'arrière du panneau, le Boîte de dérivation sert de point central où les câbles se connectent aux panneaux.

7. Interconnecteur

Les interconnecteurs facilitent la connexion des panneaux solaires entre eux. Ils doivent être très résistants aux intempéries et permettre des connexions sécurisées.

8. Colle silicone

La colle silicone est la colle la plus couramment utilisée adhésif utilisé dans les panneaux solairesIl forme des liaisons solides et résiste aux produits chimiques, à l'humidité et aux diverses conditions climatiques. C'est pourquoi la colle silicone est utilisée dans l'assemblage des panneaux solaires. Le silicium est également le matériau semi-conducteur le plus répandu.

Après avoir découvert tous les principaux composants des panneaux solaires, examinons maintenant les matériaux de construction des panneaux solaires.

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Quels sont les principaux matériaux de construction des panneaux solaires ?

Les matériaux utilisés dans la construction des modules solaires photovoltaïques comprennent :

1. Silicium :

• Silicium monocristallin : connu pour son efficacité élevée.
• Silicium multicristallin : une alternative rentable.

2. Silicium amorphe :

• Courant dans la technologie des couches minces mais susceptible de dégradation.
• Les variantes comprennent le carbure de silicium, le silicium germanium, le silicium microcristallin et le nitrure de silicium.

3. Tellurure de cadmium (CdTe) :

Le Cd et le Te se combinent pour créer des cellules solaires à couche mince efficaces avec une bande interdite idéale.

4. Semi-conducteurs composés :

Le gallium et l'arséniure sont utilisés dans les composés semi-conducteur cellules solaires, reconnues pour leur efficacité et leur compacité.

5. Silicium allié :

Silicium allié à l'aluminium, à l'antimoine ou au plomb pour modifier la bande interdite énergétique et créer des cellules solaires multijonctions.

6. Cuivre, indium, gallium et séléniure (CIGS) :

Utilisé pour améliorer l'efficacité et la dissipation de la chaleur dans les systèmes photovoltaïques solaires avancés.

7. Nanotubes de carbone (CNT) :

Utilisé pour améliorer les propriétés telles que la transparence et le flux de courant.

8. Colorants organiques :

Utilisé pour élargir la bande interdite dans le photovoltaïque solaire innovant, contribuant ainsi à la durabilité.

9. Dioxyde de titane (TiO2) :

Utilisé pour améliorer les performances et la dissipation de la chaleur dans certains systèmes photovoltaïques solaires.

10. Cellules hybrides :

La combinaison silicium cristallin et du silicium non cristallin pour obtenir une efficacité supérieure, bien qu'avec un processus de fabrication complexe.

Voici les principaux matériaux utilisés pour les panneaux solaires. Outre ces matériaux et composants, les accessoires jouent également un rôle essentiel dans les systèmes solaires. Découvrons-les donc.

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Que sont les accessoires pour panneaux solaires ?

La performance d'un système solaire dépend également de ses accessoires. Que ce soit pour votre maison ou votre camping-car, disposer des bons accessoires est essentiel. Bien que les besoins puissent varier, voici un aperçu des accessoires essentiels pour panneaux solaires :

1. Panneaux solaires :

• Disponible en différentes tailles (par exemple, 100 W, 250 W, 300 W, 400 W).
• Les types incluent le monocristallin (plus efficace) et le polycristallin.
• Tenez compte de la puissance nominale (12 V, 24 V, 36 V, etc.) en fonction de votre configuration.
• Choisissez entre des panneaux rigides (plus puissants) et flexibles (plus légers et compatibles avec les toits incurvés).

2. Onduleurs :

• Convertissez le courant continu des panneaux solaires en courant alternatif.
• Les types incluent onduleurs de chaîne (connectés aux panneaux) et micro-onduleurs (installation par panneau).
• Assurez-vous que la puissance de l’onduleur correspond à la charge totale des appareils alimentés par l’énergie solaire.

3. Piles :

• Stockez l’excédent d’énergie solaire pour la nuit ou comme alimentation de secours.
• Les types incluent les batteries au lithium (meilleures performances), au plomb-acide inondé, AGM et au gel.
• Tenez compte de la capacité, des cycles de vie et de la tension (par exemple, 6 V, 12 V, 24 V, 48 V).

4. Fils, câbles et connecteurs solaires :

• Relier les composants entre eux, en transférant de l'énergie.
• Utilisez un fil de cuivre ou d’aluminium isolé, codé par couleur pour la polarité.
• Connecteurs MC4 sont largement utilisés.

Aussi, jetez un oeil à la Guide de sélection des tailles de câbles solaires pour les installations photovoltaïques.

5. Contrôleur de charge :

• Régule le flux de courant, évitant ainsi la surcharge et la surchauffe.
• Les types incluent MPPT (efficacité supérieure) et PWM.
• La capacité doit correspondre à la capacité de la batterie et du panneau solaire.

6. Équipement de surveillance :

• Fournit des informations système en temps réel.
• Comprend le système, contrôleur de charge, moniteurs de batterie et de panneaux solaires.
• Certains offrent une connectivité Bluetooth et des applications mobiles.

7. Supports de montage en rack :

• Utilisé pour les installations sur toit ou au sol.
• Les composants peuvent inclure des embouts, des clips de câblage, des supports et des rails.
• Assurez-vous que votre structure de support peut supporter le poids.

8. Équilibre du système (BOS) :

• Contient des composants tels que des disjoncteurs de charge, des fusibles et des boîtes de combinaison.
• Adapté aux exigences spécifiques du système, garantissant sécurité et contrôle.

9. Déconnexions CA et CC :

• Interrupteurs manuels pour couper l'alimentation des onduleurs.
• Vérifiez les spécifications de votre onduleur pour la compatibilité.

10. Boîte de combinaison :

• Conteneur électrique pour connexions de panneaux solaires en parallèle.
• Abrite les disjoncteurs, les fusibles et les bornes de connexion pour le câblage.

Chaque accessoire joue un rôle essentiel dans l'optimisation des performances et de la sécurité de votre système solaire. Choisissez ceux qui correspondent à vos besoins et à votre configuration. Voyons maintenant qui fabrique les composants des panneaux solaires.

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Qui fabrique les pièces des panneaux solaires ?

Les panneaux solaires sont composés de divers composants, provenant de différents fabricants. Voici un aperçu de quelques-unes des principales entreprises qui fabriquent ces composants :

1. Cellules solaires :

Les cellules solaires sont principalement fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs, généralement du silicium monocristallin ou polycristallin. Parmi les principaux fabricants dans ce domaine figurent JinkoSolar, JA Solar Trina solaire.

2. Armature en métal:

Le cadre métallique, généralement composé d'aluminium, est produit par des entreprises comme Silfab Solaire et Solaria.

3. Feuille de verre :

Les feuilles de verre trempé, un composant essentiel, sont fabriquées par des entreprises telles que First Solar et Cellules Q.

4. Câbles et connecteurs de panneaux solaires :

Ces composants essentiels sont fournis par des entreprises comme Amphenol Industrial Solar Technologies.

5. Matériel de montage du panneau solaire :

Cette catégorie comprend les supports, rails et pinces utilisés pour fixer les panneaux aux toits ou au sol. Des entreprises comme Crête de fer et Unirac se spécialisent dans la production de ces composants.

6. Contrôleurs de charge de panneaux solaires :

Les fabricants tels que Morningstar et Outback Power produisent des contrôleurs de charge pour réguler le flux d'énergie.

7. Onduleurs de panneaux solaires :

Les onduleurs, qui convertissent le courant continu en courant alternatif, sont fabriqués par des entreprises telles que SMA Amérique et d’une Enphase Energy.

8. Batteries de panneaux solaires :

Des entreprises comme Tesla et LG Chem fabriquer des batteries de panneaux solaires, offrant des options de stockage d'énergie.

En résumé, les composants des panneaux solaires proviennent de divers fabricants. Cela permet également de déterminer qui fabrique les pièces des panneaux solaires.

En résumé, les panneaux solaires sont constitués de plusieurs composants essentiels qui fonctionnent en harmonie pour capter la lumière du soleil et la convertir en énergie propre et renouvelable. Une meilleure compréhension de ces composants vous permettra d'appréhender la complexité de la technologie solaire et de faire des choix éclairés pour l'intégrer à votre quotidien.