Pour calculer la puissance électrique ou le rendement d’un panneau photovoltaïque à énergie solaire, il est nécessaire de connaître la tension de chacune de ses cellules.
Fonction d’une cellule photovoltaïque
Les cellules photovoltaïques sont des matériaux semi-conducteurs faits de silicium. Elles composent le circuit qui assure le fonctionnement du panneau solaire photovoltaïque. Niveau fonctionnement d’une cellule photovoltaïque, il faut savoir qu’elle capte le rayonnement ou l’énergie solaire pour le transformer en électricité à courant continu. Leurs caractéristiques sont donc déterminantes en matière de rendement de modules ou panneaux photovoltaïques.
Qu’est-ce que la tension d’une cellule photovoltaïque ?
La tension électrique de la cellule ou du panneau photovoltaïque de silicium en est l’énergie qui génère le courant électrique. C’est l’effet photovoltaïque faisant suite au déplacement des électrons libérés par l’absorption du rayonnement solaire, ou plus précisément des particules de lumière appelées photons. Le flux d’électrons donne lieu à un courant continu sous une différence de potentiel (la tension). Le nombre de cellules ou des modules photovoltaïques déterminent la valeur de cette tension électrique, et donc la puissance potentielle de l’installation.
La tension seule pour calculer la puissance des panneaux photovoltaïques ?
La tension électrique délivrée par une cellule photovoltaïque varie en fonction de sa taille et d’autres caractéristiques matérielles. De manière générale, les cellules photovoltaïques en silicium délivrent chacune généralement une tension de 0,5 volt à 6 volts. En ce qui concerne le calcul de la puissance électrique, elle est aussi fonction de l’intensité du rayonnement et de l’énergie solaire.
Que faut-il pour le bon fonctionnement des modules photovoltaïques ?
Un ensemble de facteurs contribue à l’élévation du flux d’électrons produit par les cellules, à commencer donc par leur dimension et leur nombre dans un module ou panneau solaire. Mais le rendement du panneau photovoltaïque dépend aussi de son l’exposition au soleil. L’inclinaison et l’orientation face à cet astre constituent des facteurs de variation de rendement. À noter cependant que la capacité des panneaux photovoltaïques à générer de l’électricité est influencée par la température. Plus précisément, un degré de température en plus fait diminuer le rendement de la cellule ou du panneau photovoltaïque. Il est reconnu scientifiquement qu’au-delà de 25 °C, le panneau solaire perd de sa capacité optimale.
Quelle tension de cellule photovoltaïque choisir ?
Le choix porte plutôt sur la tension nominale procurée par le module photovoltaïque dont le nombre de cellules varie d’un modèle à l’autre. Aussi, pour des besoins relativement bas comme la charge de son portable et les éclairages d’appoint, un panneau solaire en 12 V est souvent suffisant. Pour alimenter quelques équipements dans le camping-car ou le van dont le besoin dépasse les 170 watts, un dispositif à énergie solaire produisant du 24 V est nécessaire. Mais ce dernier choix est considéré plus rentable, principalement pour éviter au maximum les déperditions d’électricité entre les modules et l’onduleur ou le régulateur.
Il est possible d’assurer une électricité suffisante pour toute la maison, en s’équipant de panneaux à cellules photovoltaïques fournissant 12 V, 24 V ou plus. Dans ce cas, en plus d’un parc de batteries suffisant, il suffit de se fournir en convertisseur 12 V-220 V ou 24 V-220 V, avec une puissance au-delà de la somme des besoins électriques de chaque appareil électrique. Par exemple : pour 4 ampoules de 20 watts, la télé à 60 watts, le frigo à 60 watts, le micro-ondes de 800 watts, il faut un convertisseur de puissance minimale de 1000 watts.
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