Les appareils pour produire de l’énergie à partir du soleil

Chargés en énergie, les rayons du soleil peuvent à la fois être convertis en électricité et en chaleur. Pour ce faire, on a recours à des panneaux solaires de différentes sortes. Quels sont les différents dispositifs capables d’exploiter l’énergie solaire ?

Les panneaux solaires photovoltaïques

Le plus connu des panneaux solaires est sans aucun doute le panneau photovoltaïque.

Ce dispositif produit exclusivement de l’électricité à partir de la lumière du soleil, grâce à l’effet photoélectrique. Un panneau solaire photovoltaïque est composé essentiellement d’un cadre en aluminium et de cellules en silicium. Pour ces dernières, il existe plusieurs types de matériaux au rendement plus ou moins élevé : le silicium mono-cristallin, poly-cristallin, les cellules photovoltaïques organiques…

Les panneaux solaires thermiques

Moins répandus que le photovoltaïque, les panneaux solaires thermiques consistent à simplement récupérer la chaleur des rayons de soleil, ce qu’on appelle les « photons chauds ».

Dans le solaire thermique, il existe deux écoles : certains panneaux utilisent un fluide comme vecteur de la chaleur du soleil dans la maison, d’autres l’air. Dans les deux cas, il n’y a aucune cellule photovoltaïque !

Les panneaux hybrides

Les panneaux solaires hybrides sont des dispositifs capables de produire de l’énergie thermique et électrique à partir des rayons du soleil. On distingue deux catégories :

  • Les panneaux solaires aérovoltaïques produisent de l’électricité et du chauffage en utilisant l’air comme fluide caloporteur. Cette technologie assure un rôle d’assainissement de l’air avant de l’insuffler dans la maison. Elle peut aussi être branchée sur un chauffe eau thermodynamique, ou stocker de la chaleur en vue de chauffer la maison après que le soleil se soit couché.
  • Les panneaux solaires à tubes produisent eux aussi de l’électricité, mais sont plus limités en matière de chauffage. Ils font en effet passer dans les capteurs des tubes dans lesquels circule un liquide chauffé par le soleil. Ceux-ci peuvent ensuite être raccordés à un ballon d’eau chaude pour chauffer l’eau de la maison.

Les systèmes solaires thermodynamiques

Un système solaire thermodynamique est un dispositif capable d’exploiter l’énergie thermique du soleil pour produire de l’électricité ou un mouvement mécanique. Des miroirs peuvent réfléchir et concentrer la lumière solaire vers un récepteur chargé de convertir cette chaleur en énergie.

La loupe est peut-être le système thermodynamique le plus simple : elle concentre l’énergie solaire en un point précis dont le seul rayon peut déclencher l’embrasement d’un combustible. On retrouve également ce principe dans les lentilles de Fresnel qui, associées à un moteur Stirling, anciennement appelé « moteur à air chaud », peuvent créer un mouvement mécanique.