Énergie verte 8 min de lecture

L’énergie solaire en 3 questions

Camille Robinson

Article mis à jour le 7 février 2024
8 min de lecture

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L’énergie solaire est l’une des sources d’énergie les plus prometteuses pour l’avenir : elle est renouvelable, accessible et non polluante. Mais comment fonctionne-t-elle exactement ? Quelles sont les différentes sortes d’énergie solaire, leurs avantages et leurs inconvénients ?

Comment fonctionne l'énergie solaire ?

L’énergie solaire est produite par la conversion de la lumière du soleil en énergie à l’aide de panneaux solaires. Pour produire de l’électricité, les panneaux solaires sont pourvus de cellules photovoltaïques. Pour produire de la chaleur, les panneaux solaires comportent des tuyaux remplis d’un fluide qui se réchauffe.

L'effet photovoltaïque : une explication plus précise

Lorsque la lumière du soleil frappe les cellules solaires, les électrons sont libérés de l’atome de silicium et sont capturés par un champ électrique dans la cellule. Ce champ électrique est créé par la présence de deux couches de matériau semi-conducteur qui ont des charges opposées.

Les électrons capturés par le champ électrique peuvent ensuite être dirigés vers un circuit électrique, où ils peuvent être utilisés pour alimenter des appareils électriques ou être revendus sur le réseau en cas de surproduction.

Le saviez-vous ?

Le mot « photovoltaïque » est un mot valise qui se compose de deux éléments :

“photo” qui signifie lumière
“voltaïque” qui se réfère au nom du physicien italien Alessandro Volta, célèbre pour ses travaux sur l’électricité

Quelles sont les différents types d'énergie solaire ?

L'énergie solaire photovoltaïque

L’énergie photovoltaïque est la forme d’énergie renouvelable dont on entend le plus parler, en France et partout dans le monde. Des particuliers aux grandes entreprises, il n’y a pas un village ou une ville en France qui ne dispose pas de panneaux photovoltaïques.

Avec un coût de production considérablement diminué et des avancées technologiques qui permettent un meilleur rendement, la technologie photovoltaïque s’est particulièrement démocratisée.

Les avantages de l’énergie photovoltaïque sont nombreux : elle est propre, renouvelable et peut être produite localement, ce qui réduit la dépendance aux combustibles fossiles et peut contribuer à la sécurité énergétique.

Il y a quand même quelques inconvénients à l’utilisation de l’énergie photovoltaïque. Les cellules photovoltaïques sont fabriquées à partir de matériaux qui sont coûteux et peuvent avoir un impact environnemental négatif, tant en termes de production qu’en termes de recyclage. Et bien sûr, la production d’électricité photovoltaïque dépend de la disponibilité de la lumière du soleil, elle va donc varier en fonction des conditions météorologiques et de la saison.

L'énergie solaire thermique

L’énergie solaire thermique(2) est une technologie qui utilise l’énergie du soleil pour chauffer l’eau ou l’air, qui est ensuite utilisé pour produire de l’électricité ou pour chauffer des bâtiments. Cette technologie utilise des panneaux solaires thermiques.

Les panneaux solaires thermiques sont généralement constitués de tubes ou de plaques noires qui absorbent la chaleur du soleil. L’eau ou l’air circule ensuite à travers ces tubes ou ces plaques et est chauffé par la chaleur capturée.

L’énergie solaire thermique peut être utilisée pour produire de l’électricité à grande échelle en utilisant des centrales solaires thermiques. Les centrales solaires thermiques utilisent des miroirs ou des lentilles pour concentrer la lumière du soleil sur des tubes ou des plaques de capteurs solaires, qui chauffent ensuite l’eau pour produire de la vapeur. La vapeur est utilisée pour faire tourner des turbines, qui génèrent de l’électricité.

L'énergie solaire aérovoltaïque

L’énergie solaire aérovoltaïque(3) est une technologie qui combine les avantages de l’énergie solaire photovoltaïque et de l’énergie solaire thermique. Elle utilise des panneaux solaires photovoltaïques qui génèrent de l’électricité à partir de la lumière du soleil, tout en récupérant la chaleur produite par les panneaux pour chauffer l’air.

L’un des avantages de l’énergie solaire aérovoltaïque est qu’elle peut être utilisée pour produire de l’électricité et de la chaleur simultanément. Ce n’est donc pas négligeable en termes de rendement … et de place ! Les panneaux solaires aérovoltaïques peuvent également être utilisés pour réduire les coûts de chauffage et de climatisation dans les bâtiments, ce qui peut réduire la facture d’électricité.

L'énergie solaire thermodynamique

L’énergie solaire thermodynamique(4), également connue sous le nom d’énergie solaire concentrée, est une technologie qui utilise des miroirs ou des lentilles pour concentrer la lumière du soleil sur un récepteur qui transforme la chaleur en électricité.

L’un des avantages de l’énergie solaire thermodynamique est qu’elle peut stocker l’énergie solaire sous forme de chaleur, ce qui permet de produire de l’électricité même lorsque le soleil ne brille pas. Malin !

L’énergie solaire thermodynamique est également plus efficace que l’énergie solaire photovoltaïque dans les régions chaudes et ensoleillées. En effet, les miroirs ou les lentilles utilisés pour concentrer la lumière du soleil peuvent être ajustés pour suivre la trajectoire du soleil tout au long de la journée, ce qui permet une production d’électricité plus constante.

Quels sont les avantages et les inconvénients d'utiliser l'énergie du soleil ?

Les avantages de l'énergie solaire

L’énergie solaire est une source d’énergie renouvelable et inépuisable.
L’énergie solaire est propre : elle ne produit pas de gaz à effet de serre ou de pollution atmosphérique. Elle contribue donc à la réduction des émissions de CO2.
Les panneaux solaires peuvent être installés sur les toits, au dessus d’un parking ou d’une exploitation agricole. Ça permet donc de produire de l’énergie dans des endroits qui ne pourraient accueillir d’autres installations, comme des éoliennes. Le rendement de cette source de production d’électricité est donc assuré.
Les panneaux solaires ont une durée de vie moyenne de 25 ans, ce qui les rend rentables à long terme.

Les inconvénients de l'énergie solaire

L’énergie solaire est intermittente et dépend des conditions météorologiques. Elle n’est donc pas toujours disponible lorsque l’on en a besoin.
L’installation de panneaux solaires peut être coûteuse et nécessite une maintenance régulière. Il faut de grandes surfaces pour produire une quantité suffisante d’électricité, ce qui peut être difficile dans les zones urbaines.
La production de panneaux solaires elle-même peut avoir un impact environnemental négatif.

Les différentes énergies solaires continuent de gagner en popularité à mesure que les coûts diminuent et que les enjeux environnementaux deviennent de plus en plus importants. Les gouvernements et les entreprises du monde entier investissent dans la recherche et le développement de technologies solaires avancées pour améliorer l’efficacité et réduire les coûts de production.

Avec les avancées technologiques en cours et les investissements dans les énergies renouvelables, l’énergie solaire devrait continuer à jouer un rôle important dans la production d’énergie mondiale et la lutte contre le changement climatique.

Questions fréquemment posées

Le chauffage solaire est-il efficace ?

Le chauffage solaire est une méthode efficace pour chauffer votre maison. Bien que le coût initial d’installation puisse être élevé, le chauffage solaire peut aider à réduire considérablement les coûts de chauffage à long terme, tout en réduisant l’impact environnemental.

Quelles règles pour installer des panneaux solaires en France ?

En France, l’installation de panneaux solaires doit respecter certaines règles. Il est nécessaire d’obtenir une autorisation de la mairie avant de procéder à l’installation. Les panneaux doivent être installés sur le toit et ne doivent pas dépasser une certaine hauteur. Souvenez-vous qu’il est important de faire appel à un professionnel qualifié pour l’installation des panneaux solaires.

Comment stocker l'énergie solaire ?

Le stockage de l’énergie solaire se fait généralement à l’aide de batteries solaires. Les panneaux solaires produisent de l’énergie qui est stockée dans ces batteries pour une utilisation ultérieure. Elles sont conçues pour fournir de l’électricité pendant les périodes où il y a peu ou pas de lumière solaire, comme la nuit ou les jours nuageux.

Source : https://expertises.ademe.fr/