Qu’est-ce qu’un module solaire  ?

Les modules solaires sont des composants techniques des installations photovoltaïques, capables de convertir directement la lumière du soleil en énergie électrique. On les appelle également panneaux solaires ou modules photovoltaïques. Ils sont intégrés dans un cadre résistant aux intempéries, composé d’aluminium, de verre et de plastique. En général, un module solaire est constitué de 60 cellules photovoltaïques reliées électriquement entre elles. La puissance moyenne d’un module se situe entre 300 et 400 watts.

Composition d’un module solaire

• La vitre frontale est généralement en verre trempé, qui protège les cellules solaires des agressions extérieures.
• En dessous se trouvent plusieurs couches de plastique, généralement en film EVA (EVA = éthylène-acétate de vinyle). Ces couches encapsulent les cellules solaires et les protègent de l’humidité ainsi que des contraintes extérieures.
• Chaque module solaire est composé de nombreuses petites cellules photovoltaïques. Celles-ci sont fabriquées en silicium et sont responsables de la conversion de la lumière du soleil en électricité.
• À l’arrière du module se trouve un film arrière spécifique, qui offre une protection supplémentaire.
• Dans les modules dits « verre-verre », une seconde vitre remplace le film. Les deux variantes assurent stabilité et isolation.
• Dans le boîtier de raccordement équipé de diodes de dérivation (diodes de contournement), les connexions électriques sont regroupées. Souvent, celui-ci comporte également des connecteurs pour le câblage.
• Un cadre en aluminium confère au module une stabilité mécanique et facilite son installation.

Les modules solaires dans une installation photovoltaïque

Les différents modules solaires sont connectés entre eux dans une installation photovoltaïque. Le courant continu produit par les modules est converti en courant alternatif par un onduleur. Ce courant peut ensuite être utilisé directement dans le foyer ou injecté dans le réseau électrique. Si une batterie de stockage est disponible, l’électricité excédentaire peut également y être stockée pour une utilisation ultérieure.

Fonctionnement des modules solaires

Lorsqu’une cellule solaire est exposée à la lumière du soleil, les électrons qu’elle contient sont excit és par l’énergie lumineuse et se déplacent d’une couche de silicium à une autre. Cette conversion de la lumière en électricité repose sur le phénomène dit de l’effet photovoltaïque. Le mouvement des électrons génère une tension électrique. Grâce aux contacts métalliques situés sur la face supérieure et inférieure de la cellule, les électrons sont dirigés vers un circuit électrique externe. Il en résulte un courant continu qui peut être utilisé.

Types de modules solaires

Il existe trois types de modules solaires, qui se distinguent par leurs cellules photovoltaïques : les modules monocristallins, les modules polycristallins et les modules à couches minces.

Modules monocristallins

Les modules solaires monocristallins utilisent des cellules photovoltaïques monocristallines, composées de cristaux de silicium. Ce type de module est particulièrement performant et présente un rendement élevé (le rapport entre l’énergie électrique produite et l’énergie lumineuse incidente), compris entre 20 et 30 %. Ils ont également une durée de vie très longue, d’environ 20 ans. Pour atteindre de telles performances, le processus de fabrication est très complexe et exigeant, ce qui rend ce type de module relativement coûteux.

Modules polycristallins

Ces modules solaires sont, comme leur nom l’indique, constitués de cellules photovoltaïques polycristallines. Il s’agit de cellules bleues composées de plusieurs cristaux de silicium. Elles se distinguent visuellement par une surface à structure cristalline. Leur rendement se situe entre 15 et 20 %, ce qui est légèrement inférieur à celui des modules monocristallins. En revanche, les modules polycristallins sont moins chers et ont fait leurs preuves au fil des années.

Modules à couches minces

Les modules à couches minces constituent le troisième type de modules solaires. Ils sont composés de cellules photovoltaïques non cristallines et très fines, mesurant au maximum un micromètre. Ils sont très légers et peu coûteux à fabriquer. Par rapport aux modules mono- et polycristallins, leur rendement est relativement faible, de l’ordre de 5 à 7 pour cent. De plus, les modules à couches minces sont moins robustes et donc plus difficiles à installer.

Le choix du type de module dépend de la surface disponible et du lieu d’installation. Pour les toits de maisons individuelles, l’utilisation de modules monocristallins ou polycristallins est courante, car ils sont très robustes. Leur durée de vie est également similaire. Surtout lorsque ces modules sont installés sur une grande surface de toit, le rendement légèrement inférieur des modules polycristallins a peu d’impact. En revanche, les modules à couches minces sont moins utilisés pour les maisons individuelles.

Conclusion : Il existe des modules solaires adaptés à tous les besoins

Les modules solaires permettent de convertir directement l’énergie solaire en électricité. La technologie est certes complexe, mais leur utilisation reste simple. Une fois que l’on comprend leur fonctionnement, on peut en tenir compte pour choisir les modules solaires les plus appropriés. Toutefois, quelques points doivent être pris en considération. Un technicien ou une technicienne de SunTechnics réalise pour cela une analyse des conditions sur place. Outre les besoins spécifiques, sont également pris en compte le coût d’acquisition, le rendement et la durée de vie des modules.