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Les panneaux solaires photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité. Vous penserez donc que plus il y a de lumière, mieux c'est. Ce n’est pas toujours vrai, car la lumière du soleil consiste non seulement en la lumière que vous voyez, mais également en un rayonnement infrarouge invisible, qui transporte de la chaleur. Votre panneau solaire fonctionnera parfaitement s'il reçoit beaucoup de lumière, mais à mesure qu'il chauffe, ses performances se dégradent.
Energie Du Photovoltaïque
Les panneaux solaires photovoltaïques sont des assemblages de cellules individuelles en matériau semi-conducteur. La tension produite par une cellule solaire est principalement déterminée par le choix du semi-conducteur et par les détails des couches de semi-conducteur. Les cellules solaires au silicium - le choix le plus courant - fournissent environ un demi-volt de chaque cellule. Le courant généré par une cellule solaire est fonction de la quantité de lumière solaire qui la frappe. Plus il y a de lumière solaire, plus il génère de courant, jusqu'aux limites de la cellule. L’énergie électrique est le produit du courant multiplié par la tension. Un petit panneau solaire pourrait avoir 36 cellules câblées ensemble pour produire environ 18 volts au total à un courant de 2 ampères. Ce panneau solaire serait conçu pour 18 volts x 2 ampères = 36 watts de pointe. S'il est allumé pendant une heure, il générera 36 wattheures d'énergie.
Chute de tension
Les fabricants de panneaux solaires testent leurs produits dans des conditions standard de 25 degrés Celsius (77 degrés Fahrenheit) avec une insolation de 1 000 watts par mètre carré. L'insolation est une mesure de la quantité d'énergie solaire atteignant chaque mètre carré perpendiculairement à la direction de la lumière du soleil. L'isolation peut être supérieure à 1 000 watts par mètre carré vers midi les jours très clairs, ce qui permettra à votre panneau solaire de générer plus de courant, ce qui signifie plus de puissance. Malheureusement, c'est une histoire différente avec la température. Lorsque les températures des cellules solaires dépassent les 25 degrés Celsius, le courant augmente très légèrement, mais la tension diminue plus rapidement. L'effet net est une diminution de la puissance de sortie lorsque la température augmente. Les panneaux solaires en silicium typiques ont un coefficient de température d'environ -0,4 à -0,5%. Cela signifie que pour chaque degré Celsius supérieur à 25, la puissance fournie par la matrice chuterait de ce pourcentage. À 45 degrés Celsius (113 degrés Fahrenheit), un panneau solaire de 40 watts avec un coefficient de température de -0,4 produirait moins de 37 watts.
Température de compensation
Les performances de votre panneau solaire sont indiquées pour 25 degrés Celsius et diminuent lorsque la température augmente. Heureusement, il augmente à nouveau lorsque la température baisse. Si vous êtes dans une région tempérée, la performance que vous perdez sous la chaleur estivale sera rendue les jours d'hiver frais et clairs. Si cela ne vous console pas assez, vous pouvez également construire votre générateur solaire pour tirer parti des effets de refroidissement naturels des courants de canalisation du vent pour évacuer la chaleur de vos panneaux solaires. Pour les systèmes montés sur le toit, cela peut être aussi simple que de vous assurer de laisser un espace de 6 pouces entre vos panneaux et votre toit. Vous pouvez adopter une approche plus active du refroidissement en utilisant le refroidissement par évaporation - en utilisant l'évaporation de l'eau pour refroidir vos panneaux de la même manière que la transpiration refroidit votre peau par une journée chaude.
Autres matériaux solaires
Une alternative aux panneaux solaires traditionnels au silicium se présente sous la forme de panneaux à couches minces. Ils sont fabriqués avec différents matériaux semi-conducteurs et leur coefficient de température n’est que la moitié de celui du silicium. Les panneaux à couche mince ne commencent pas avec un rendement aussi élevé que les photovoltaïques au silicium cristallin, mais leur sensibilité plus faible aux températures plus élevées en fait une option attrayante pour les endroits très chauds. Les panneaux à film mince sont utilisés exactement de la même manière que leurs homologues cristallins, mais ils sont généralement moins efficaces de quelques pour cent. Leur coefficient de température est compris entre -0,2 et -0,3%. Il existe d'autres matériaux cristallins qui commencent avec un rendement supérieur au silicium et qui ont également un coefficient de température positif. Cela signifie qu'ils s'améliorent à mesure que la température augmente. Ils sont également très coûteux, ce qui limite leur utilisation à certaines applications spécialisées. Ils pourraient éventuellement se rendre dans des résidences.