L'énergie solaire est collectée et transformée en énergie utilisable grâce à deux méthodes principales:
1. Cellules solaires photovoltaïques (PV):
* Collection: Les cellules PV, faites de silicium, absorbent la lumière du soleil et produisent directement de l'électricité.
* Conversion: Lorsque des photons de la lumière du soleil ont frappé la cellule, ils renversent les électrons de leurs atomes. Ces électrons libres circulent à travers un circuit électrique, créant une électricité à courant direct (DC).
* Utilisation:
* Utilisation directe: L'électricité DC peut alimenter directement les petits appareils.
* Conversion en AC: Un onduleur convertit l'électricité DC en électricité de courant alternatif (AC), qui peut être utilisée pour alimenter les maisons et les entreprises.
2. Systèmes solaires thermiques:
* Collection: Les systèmes solaires thermiques utilisent des miroirs ou des collectionneurs pour absorber la lumière du soleil et chauffer un liquide.
* Conversion: Le liquide chauffé est utilisé pour produire de l'électricité dans une centrale électrique ou pour fournir du chauffage et de l'eau chaude.
* Utilisation:
* Génération de puissance: Les plantes solaires concentrées (CSP) utilisent des miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur un récepteur, chauffant un liquide à des températures élevées. Ce liquide chauffé est ensuite utilisé pour générer de la vapeur et entraîner des turbines pour la production d'électricité.
* Chauffage et eau chaude: Les collectionneurs solaires thermiques chauffent l'eau pour l'eau chaude domestique ou le chauffage de l'espace.
Voici une ventilation plus détaillée:
cellules photovoltaïques:
* Silicon: Le cœur d'une cellule PV est une fine tranche de silicium, qui est un matériau semi-conducteur.
* doping: Les plaquettes de silicium sont "dopées" avec des impuretés pour créer un champ électrique. Ce champ permet aux électrons de s'écouler dans une seule direction.
* Sunlight: Les photons de la lumière du soleil frappent la tranche de silicium, frappant les électrons lâches et créant un courant électrique.
* panneaux: Plusieurs cellules PV sont connectées dans un panneau solaire pour produire plus d'électricité.
* tableaux: Plusieurs panneaux peuvent être connectés dans un tableau pour répondre à des demandes d'énergie plus importantes.
Systèmes thermiques solaires:
* miroirs: Dans les plantes CSP, de grands tableaux de miroirs (héliostats) suivent le soleil et concentrent ses rayons sur un seul point.
* Récepteurs: Ce soleil concentré chauffe un liquide (comme du sel ou de l'eau fondu) à des températures très élevées.
* Génération de puissance: Le liquide chauffé est ensuite utilisé pour générer de la vapeur, qui entraîne des turbines pour produire de l'électricité.
* collectionneurs de plaques plates: Ces collectionneurs utilisent une plaque plate pour absorber la lumière du soleil et chauffer l'eau ou l'air pour un usage domestique.
Avantages de l'énergie solaire:
* renouvelable: L'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable, ce qui signifie qu'elle est constamment reconstituée par le soleil.
* propre: La production d'énergie solaire ne produit pas de gaz à effet de serre ou d'autres polluants.
* durable: L'énergie solaire est une source d'énergie durable, ce qui signifie qu'elle peut être utilisée pendant de nombreuses années sans épuiser des ressources.
* rentable: Le coût de la technologie de l'énergie solaire a considérablement diminué ces dernières années, ce qui en fait une option plus abordable.
Inconvénients de l'énergie solaire:
* intermittence: L'énergie solaire n'est disponible que pendant les heures de clarté et sa production est affectée par la couverture nuageuse.
* Utilisation des terres: Les centrales solaires ont besoin d'une superficie importante, ce qui peut soulever des préoccupations environnementales.
* Coût de l'installation: Le coût initial de l'installation des systèmes d'énergie solaire peut être élevé.
