Panneau solaire
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Un panneau solaire est un dispositif destiné à récupérer une partie de l'énergie du rayonnement solaire pour la convertir en une forme d'énergie (électrique ou thermique[1]) utilisable par l'homme.
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On distingue deux types de panneaux solaires :
- les panneaux solaires thermiques, appelés capteurs solaires thermiques ou simplement capteurs solaires, qui convertissent la lumière en chaleur récupérée et utilisée sous forme d'eau chaude ;
- les panneaux solaires photovoltaïques, appelés modules photovoltaïques ou simplement panneaux solaires, qui convertissent la lumière en électricité. Le solaire photovoltaïque est communément appelé PV.
Dans les deux cas, les panneaux sont habituellement plats, d'une surface approchant plus ou moins le m² pour faciliter et optimiser la pose. Les panneaux solaires sont les composants de base de la plupart des équipements de production d'énergie solaire.
Les panneaux solaires thermiques sont actuellement plus rentables économiquement que les modules photovoltaïques grâce à un rendement élevé avoisinant les 80 % (voir capteur solaire thermique), cependant, l'énergie récupérée est pour l'instant utilisée essentiellement pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire.
L'intérêt d'utiliser des panneaux solaires photovoltaïques apparaît vite lorsqu'on sait qu'une surface carrée de 344 km de côté (120 000 km²) pourrait couvrir la totalité des besoins mondiaux en électricité : le rendement d'une installation photovoltaïque étant estimé entre 15-17 % (en 2007 en Europe) soit 160 kWh/an/m² (ou 160 GWh/an/km²[2]) avec des besoins mondiaux estimés à 19 000 TWh (chiffre 2006; 16 000 TWh en 2004[3]). Dans le cas de l'Europe des 27 (3 000 TWh), une surface de 137 km de côté (19 000 km²) suffirait, tandis que dans le cas de la France (500 TWh), il faudrait qu'elle ait 56 km de côté (3 100 km²).
D'une manière générale, on considère [réf. nécessaire] que la totalité de la surface des toitures existantes, correctement exposées et couvertes de panneaux, pourrait suffire à satisfaire la totalité des besoins mondiaux en électricité. Il faut cependant tenir compte du fait que, en hiver, les combles habitables qui sont sous les toitures devront être plus chauffés si l'on interpose des panneaux solaires qui empêchent le rayonnement solaire de les chauffer. En ville, une multiplication des capteurs solaires aurait pour conséquence de faire baisser localement la température extérieure.
Pour estimer le potentiel de l'énergie solaire, il faut savoir que l'énergie émise par le soleil et reçue par la terre en environ une heure devrait permettre, si elle était récupérée en totalité, de pourvoir aux besoins énergétiques de l'humanité pendant un an.