Qu'est-ce qu'un panneau solaire?
Un panneau solaire est un appareil destiné à absorber l'énergie des rayons du soleil, soit pour une utilisation immédiate, soit pour le stockage. Il existe deux principaux types de panneaux solaires: les modules photovoltaïques et les collectionneurs solaires. Les modules photovoltaïques sont destinés à convertir l'énergie du soleil en énergie électrique, pour alimenter des choses comme les lumières, les ordinateurs ou les voitures. Les collecteurs solaires thermiques sont construits pour absorber directement l'énergie du soleil sous forme d'énergie thermique, et sont souvent utilisés pour chauffer l'eau pour les douches, ou pour chauffer l'eau qui peut être forcée par une structure pour la chauffer.
Le premier type de panneau solaire, le module photovoltaïque, est en fait une collection d'un certain nombre de cellules solaires. Plusieurs panneaux solaires comprennent un réseau solaire ou un tableau photovoltaïque. Les cellules solaires sont combinées en un seul panneau solaire pour la facilité d'utilisation et l'économie d'échelle. En les combinant dans des panneaux gérables, ils deviennent plus faciles à transporter et à installer, et l'électronique utilisée pour les traiter peut être partagée par un certain nombre de cellules solaires différentes.
Le type de panneau solaire le plus courant utilise le silicium cristallin sous forme de plaquettes, soit des films minces composés de silicium ou de telluride de cadmium. Alors que la lumière frappe le panneau solaire, une partie de l'énergie lumineuse est absorbée dans le semi-conducteur qui le ralentit, frappant les électrons libres. Ces électrons sont ensuite forcés dans une direction, créant un courant, qui peut ensuite être capturé, converti et utilisé pour alimenter tout ce dont nous avons besoin. C'est un concept assez basique, mais il y a un monde fascinant d'innovation et de découverte actuellement en cours pour débloquer la puissance du panneau solaire.
L'une des préoccupations les plus immédiates avec un panneau solaire est de savoir comment obtenir le plus d'énergie de la plus petite superficie. Un panneau solaire coûte cher et prend de la place, il doit donc être à la fois économique financièrement et d'un point de vue de l'empreinte, afin de faire la peine de les installer plutôt que de saisir l'électricitéité d'une grille. Les panneaux solaires des consommateurs fonctionnent actuellement à environ 5% à 18% d'efficacité, et ce nombre a considérablement augmenté au cours de la dernière décennie. Il existe une industrie robuste construite autour de la production de panneaux solaires innovants qui peuvent absorber encore plus de soleil, et il semble probable que les panneaux solaires de consommateurs abordables absorbant 20% à 30% seront disponibles avant trop longtemps.
Il existe également des plans plus exotiques pour augmenter massivement l'efficacité, avec de nombreuses conceptions théoriques espérant jusqu'à 50% d'efficacité. Cela a des implications pour un large éventail d'applications, de l'alimentation des maisons à l'alimentation des véhicules en passant par l'alimentation des vaisseaux spatiaux. Une autre innovation dans la conception des panneaux solaires tente de rendre les panneaux eux-mêmes incroyablement minces, transparents et flexibles, afin qu'ils puissent être placés sur des choses comme Windows, éliminant pratiquement leur empreinte.
L'autre type de panneau solaire, le collecteur solaire thermique, est utilisé depuis des centaines d'années sous une forme ou une autre. L'idéeest essentiellement de placer un plan d'eau dans un récipient, et pour faire absorber ce récipient autant d'énergie lumineuse que possible, la plupart simplement en la peignant en noir. Cela réchauffe ensuite l'eau, qui peut être utilisée à de nombreuses fins différentes. Beaucoup de gens utilisent un chauffage solaire forcé pour chauffer leurs maisons, en faisant passer cette eau chaude à travers des tuyaux dans les planchers ou les murs, ce qui rayonne ensuite et chauffe l'air à l'intérieur.