Électricité photovoltaïque : principe de fonctionnement

Les premiers générateurs photovoltaïques furent implantés dans les satellites dans les années 70, qui depuis utilisent quasiment exclusivement cette énergie. En effet les modules spatiaux sont légers, à très haut rendement et doivent résister aux rayonnements, aux écarts de température extrêmes, au vide de l'espace, aux rayons...

En 1970, les premières applications terrestres alimentaient des circuits électroniques et émetteurs isolés. Cette application s'est progressivement généralisée depuis. Aujourd'hui près de 200 000 bouées, phares ou balises maritimes sont ainsi alimentés, sans alimentation de secours, comme toutes les autres solutions le nécessitent. Le photovoltaïque est un matériel de qualité professionnelle est et extrêmement fiable.

Depuis 1975, les pompages solaires se sont développés, en particulier dans les zones de désert. Début 1980, des maisons photovoltaïques et des électrifications rurales ont été faites. Ces électrifications ont pris de l'ampleur depuis 1990 et touchent en 2002 plus d'un million de maisons. A partir de 1995, des programmes de toits photovoltaïques raccordés au réseau ont été lancés au Japon et en Allemagne et se généralisent depuis 2001.

Seuls quelques composants seulement assurent la production d'énergie Pour fournir 230 volts de courant alternatif, nécessaires pour alimenter les appareils de la maison, très peu de composants seulement sont nécessaires :

• module photovoltaïque installé sur le toit pour la génération de courant continu,
• un onduleur pour la transformation du courant continu en courant alternatif de 230 volts.

Lorsque le courant produit doit être injecté dans le réseau de distribution public, un deuxième compteur, qui décompte l'énergie apportée au réseau public, doit être installé .

Par exemple, un système photovoltaïque de 1 000 Wc (1 kWc) produit environ 1 000 kWh par an, couvre une surface d'environ 10 m² et coûte, installation comprise, entre 5 000 € et 9 000 € en fonction du type de matériau utilisé, du degré d'intégration et de la taille du système.

Les besoins électriques d'une maison individuelle de 4 personnes, c'est à dire l'éclairage et autres usages, à l'exclusion du chauffage et de l'eau chaude sanitaire, représentent environ 2 500 kWh/an.

Un système photovoltaïque de 25 m² (2,5 kW) peut produire l'équivalent de cette consommation.