Energie solaire : production et technologie

L’énergie solaire est obtenue à partir des rayons lumineux et de la chaleur émise par le soleil. Elle est une énergie renouvelable, car elle ne s’épuise pas. Au vu de la dégradation de la couche d’ozone, elle occupe une place importante pour la préservation de la planète et le développement durable. Son exploitation et sa distribution nécessite des méthodes de production assez complexes et des technologies de dernières générations.

 

On distingue trois principales méthodes de production de l’énergie solaire : le solaire photovoltaïque ; le solaire thermique ; le solaire thermodynamique. Chacune de ces méthodes utilisent des technologies de pointes.

 

Le solaire photovoltaïque

 

Cette technologie consiste à transformer les rayons solaires en énergie électrique. Il s’agit de capter les rayons solaires émis, dans le but de les transformer en électricité. Pour ce faire, on utilise des modules photovoltaïques. Les plaques photovoltaïques sont de couleur bleue et sont constituées d’un ensemble de cellules photovoltaïques. Elles sont fabriquées à base de matériaux semi-conducteurs, comme le silicium, le monocristallin, le silicium, le silicium monocristallin, polycristallin, le tellurure de cadmium et le séléniure de cuivre. Quand les rayons lumineux entrent en contact avec les matériaux suscités, l’énergie qu’ils apportent est sous forme de photons. Ces photons vont entrer en contact avec les atomes de silicium, et produire des charges électriques. Leurs déplacements dans les zones constituées d’atomes de phosphore et de bore vont produire de l’électricité.

 

Les plaques photovoltaïques sont constituées :

 

  • d’une couche dopée P, c’est-à-dire porteuse de charges positives ;
  • d’une couche dopée N, portant les charges négatives ;
  • d’une couche enduite, dont l’objectif est de faciliter la pénétration des photons ;
  • d’une couche métallique, placée à l’arrière des plaques solaires.

 

Le solaire thermique

 

Cette méthode de production de l’énergie solaire consiste à produire de la chaleur à partir des rayons solaires. Le procédé reste le même qu’avec la méthode photovoltaïque. Ici, les capteurs solaires thermiques absorbent les ondes électromagnétiques appelées photons lumineux, et les transforment en source de chaleur. D’un point de vue technique, l’énergie solaire procède de deux manières pour obtenir l’énergie thermique. Il s’agit, soit d’utiliser plusieurs panneaux thermiques noirs, pour stocker la chaleur, soit en la stockant à un même endroit. Cette chaleur produite est ensuite conduite vers un réservoir. Ce procédé est plus utilisé pour les chauffages d’eaux chaudes (avec une température de 30 à 90°), des locaux, des piscines et la dessiccation des aliments.

 

Le solaire thermodynamique

 

Cette méthode consiste à transformer les rayons solaires en source de chaleur. Cette chaleur est ensuite transformée en hydrogène, pour générer de l’électricité. Le solaire thermodynamique utilise des technologies assez avancées, pour la production de l’énergie. Il s’agit :

 

  • des paraboles solaires Dish-stirling, qui sont équipées d’un moteur à air chaud, de miroirs insérés dans une parabole qui réfléchissent les photons ;
  • des centrales solaires cylindro-paraboliques (linéaires) équipées d’auges paraboliques. Ces centrales sont généralement placées dans le désert, et sont constituées de plusieurs miroirs incurvés, où passe le fluide caloporteur ;
  • Les centrales solaires par foyer avec héliostats : ce type de centrale est constitué d'un tour centrale et des miroirs d’héliostats. Son sommet est constitué d’un récepteur qui permettra la circulation du fluide caloporteur ;
  • Les centrales solaires à miroir de Frestel (linéaire) .

 

Pour plus d'informations sur la production d’électricité solaire: https://www.service-public.fr/particuliers/vosdroits/F31487

 

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