Quelle est la puissance générée par un panneau solaire?

Les panneaux solaires produisent de l'énergie électrique en fonction de leur taille, de leur efficacité et de la quantité de lumière solaire reçue. Pour les propriétaires et les petites entreprises, les panneaux montés sur le toit sont une option typique. Les panneaux solaires de 100 à 200 watts couvrent environ 1 mètre carré. La puissance d'un panneau solaire de 100 watts dépend de la quantité de lumière solaire reçue. Chaque jour, la puissance totale est bien inférieure à la puissance nominale en watts.

crédit: Harold Cunningham / Getty Images Nouvelles / Getty ImagesLes toits de panneaux solaires au Solar Settlement en Allemagne

Faits

crédit: Digital Vision./Digital Vision / Getty ImagesScan tableau de bord sur le mont. Laguna, CA.

Il existe trois principaux types de panneaux solaires pour les applications domestiques et professionnelles. Chaque type représente un compromis entre efficacité énergétique et coûts de fabrication. Les panneaux solaires sont des semi-conducteurs qui captent la lumière du soleil et la convertissent en électricité. C'est ce qu'on appelle l'effet photovoltaïque. La quantité d'énergie qu'un panneau solaire peut générer dépend de la quantité de lumière solaire reçue, de l'efficacité avec laquelle il peut convertir la lumière du soleil en électricité et de la taille du panneau solaire.

Un plus grand panneau solaire créera plus de puissance. Le câblage de plusieurs panneaux solaires ensemble est le moyen d’obtenir la tension de 120 volts requise pour faire fonctionner la plupart des appareils ménagers, et davantage d’appareils nécessitent plus d’ampères. Les temps de volts ampères sont égaux en watts ou en puissance. Un panneau solaire haut de gamme typique produit environ 180 watts en plein soleil. Des crédits d'impôt peuvent être disponibles pour les consommateurs qui installent des panneaux solaires (//www.energystar.gov/index.cfm?c=tax_credits.tx_index#s4).

Histoire

crédit: NASA / Getty Images Nouvelles / Getty ImagesLa Station spatiale internationale équipée de panneaux solaires

Les premiers panneaux solaires utiles ont été inventés par les laboratoires Bell en 1954. Autrefois utilisés principalement pour les vaisseaux spatiaux et les satellites, les panneaux solaires sont maintenant utilisés dans de nombreuses applications, notamment pour l'alimentation des maisons. Les progrès dans la production de silicium, les matériaux utilisés pour "doper" le semi-conducteur, augmenter l'absorption, et les techniques antireflet, etc., ont conduit à une efficacité accrue.

Considérations

crédit: Sean Gallup / Getty Images Nouvelles / Getty ImagesCellules photovoltaïques à utiliser dans la construction de panneaux solaires

Les ingénieurs conçoivent des panneaux solaires pour tirer le meilleur parti de l'énergie solaire. La majeure partie de la lumière solaire qui frappe un panneau solaire n'est pas convertie en électricité - elle doit avoir la bonne longueur d'onde (couleur) et être absorbée (non réfléchie). Les panneaux typiques disponibles pour une utilisation domestique ou commerciale ont une efficacité inférieure à 20%, ce qui signifie que seulement 20% de la puissance de la lumière solaire atteignant le panneau solaire est convertie en électricité. Cela fait déjà partie de la puissance nominale d'un panneau solaire. La puissance électrique est évaluée au fil du temps en watts par heure ou kilowattheures.

Potentiel

crédit: Andreas Rentz / Getty Images Nouvelles / Getty ImagesLes panneaux photovoltaïques couvrent la façade de l'immeuble à Berlin, Allemagne

La puissance qu'un panneau solaire peut atteindre et la puissance qu'il fournit sont deux choses différentes. Si un panneau donné a une puissance nominale de 180 watts, il fonctionnera jusqu’à ce niveau sous la lumière du soleil la plus vive (1 000 watts par mètre carré). Cependant, à moins que vous n'habitiez sur l'équateur, votre panneau solaire ne recevra pas autant de lumière solaire. La quantité de lumière solaire atteignant le sol dans votre région (appelée "insolation", calculée en watts par mètre carré) divisée par une lumière du soleil brillante et standard (1 000 watts par mètre carré) vous indiquera la fraction de la puissance nominale que votre panneau produira. .

Une méthode plus simple consiste à déterminer le nombre "d'heures de pointe du soleil" que votre position géographique reçoit chaque jour. Tout fournisseur réputé aura cette information. Une heure de pointe correspond à une heure de 1 000 watts par mètre carré de soleil (//photovoltaics.sandia.gov/docs/glossary.htm). Aux États-Unis, la plupart des endroits reçoivent moins de six heures de soleil par jour. Vous pouvez prédire la quantité d'énergie qu'un panneau solaire peut générer en multipliant la puissance en watts d'un panneau solaire par le nombre d'heures d'ensoleillement maximum de votre emplacement. Notez que les heures d'ensoleillement varient en fonction de la saison et sont les plus basses en hiver.

Considérations pratiques

crédit: Patrick Lux / Getty Images Nouvelles / Getty Images Ferme avec toit solaire

Des facteurs autres que le potentiel maximum de votre panneau solaire doivent être pris en compte. Votre panneau est-il en plein soleil? Est-il positionné correctement pour atteindre l'exposition maximale? La couverture nuageuse réduira la puissance de 30% ou plus. La neige et la poussière limiteront la quantité de lumière atteignant le panneau et réduiront la puissance de sortie.

Vous pouvez prédire la performance d'un panneau dans un lieu donné pendant 24 heures en notant sa production d'électricité pendant la période de midi (soleil le plus intense) et en supposant qu'environ 20% de cette puissance sera produite toutes les heures en moyenne sur une période de 24 heures.