Un panneau solaire est un appareil destiné à absorber l’énergie des rayons du soleil, que ce soit pour une utilisation immédiate ou pour le stockage. Il existe deux principaux types de panneaux solaires : les modules photovoltaïques et les capteurs solaires thermiques. Les modules photovoltaïques sont destinés à convertir l’énergie du soleil en énergie électrique, pour alimenter des choses comme les lumières, les ordinateurs ou les voitures. Les capteurs solaires thermiques sont construits pour absorber l’énergie du soleil directement sous forme d’énergie thermique et sont souvent utilisés pour chauffer l’eau des douches ou pour chauffer l’eau qui peut être forcée à travers une structure pour la chauffer.
Le premier type de panneau solaire, le module photovoltaïque, est en fait un ensemble de plusieurs cellules solaires. Plusieurs panneaux solaires comprennent un panneau solaire ou un panneau photovoltaïque. Les cellules solaires sont combinées en un seul panneau solaire pour une facilité d’utilisation et une économie d’échelle. En les combinant en panneaux gérables, ils deviennent plus faciles à transporter et à installer, et l’électronique utilisée pour les traiter peut être partagée par un certain nombre de cellules solaires différentes.
Le type de panneau solaire le plus courant utilise soit du silicium cristallin sous forme de plaquettes, soit des films minces constitués soit de silicium, soit de tellurure de cadmium. Lorsque la lumière frappe le panneau solaire, une partie de l’énergie lumineuse est absorbée dans le semi-conducteur qui le compose, libérant des électrons. Ces électrons sont ensuite forcés dans une direction, créant un courant, qui peut ensuite être capturé, converti et utilisé pour alimenter tout ce dont nous avons besoin. C’est un concept assez basique, mais il existe actuellement un monde fascinant d’innovation et de découverte en cours pour débloquer la puissance du panneau solaire.
L’une des préoccupations les plus immédiates avec un panneau solaire est de savoir comment obtenir le plus d’énergie à partir de la plus petite superficie. Un panneau solaire coûte cher et prend de la place, il doit donc être à la fois économique et du point de vue de l’encombrement, afin de justifier son installation plutôt que de prélever de l’électricité sur un réseau. Les panneaux solaires grand public fonctionnent actuellement à environ 5 % à 18 % d’efficacité, et ce nombre a considérablement augmenté au cours de la dernière décennie. Il existe une industrie robuste construite autour de la production de panneaux solaires innovants capables d’absorber encore plus de lumière du soleil, et il semble probable que des panneaux solaires grand public abordables absorbant 20 à 30 % seront disponibles avant trop longtemps.
Il existe également des plans plus exotiques pour augmenter massivement l’efficacité, avec de nombreuses conceptions théoriques espérant jusqu’à 50% d’efficacité. Cela a des implications pour un large éventail d’applications, de l’alimentation des maisons à l’alimentation des véhicules en passant par l’alimentation des vaisseaux spatiaux. Une autre innovation dans la conception des panneaux solaires tente de rendre les panneaux eux-mêmes incroyablement minces, transparents et flexibles, afin qu’ils puissent être placés sur des éléments tels que des fenêtres, éliminant pratiquement leur empreinte.
L’autre type de panneau solaire, le capteur solaire thermique, est utilisé depuis des centaines d’années sous une forme ou une autre. L’idée est essentiellement de placer un plan d’eau dans un récipient et de faire en sorte que ce récipient absorbe autant d’énergie lumineuse que possible, le plus simplement en le peignant en noir. Cela réchauffe ensuite l’eau, qui peut être utilisée à de nombreuses fins différentes. De nombreuses personnes utilisent le chauffage solaire forcé pour chauffer leurs maisons, en faisant circuler cette eau chaude dans des tuyaux dans les sols ou les murs, qui rayonne ensuite et chauffe l’air à l’intérieur.