Quelle est la différence entre solaire photovoltaïque et thermique?

L'énergie solaire peut être exploitée par différentes technologies de panneaux. Ici, des panneaux photovoltaïques. (©photo)

L’énergie transportée par le rayonnement solaire peut être exploitée par différentes technologies selon l’usage final recherché. Les technologies solaires photovoltaïques transforment ce rayonnement directement en électricité tandis que les technologies solaires thermiques exploitent l’énergie calorifique que ce rayonnement crée dans des matériaux l’ayant absorbé.

Dans le cas du solaire photovoltaïque, une partie du rayonnement solaire est captée au moyen d’une cellule photoconductrice. Les photons composant ce rayonnement mettent en mouvement des électrons au sein de la cellule, ce qui produit un courant électrique. Un pavage de miroirs ou de lentilles peut permettre de concentrer le rayonnement solaire sur une petite cellule à hautes performances convertissant une part plus étendue du spectre lumineux en énergie électrique. On parle alors de technologie photovoltaïque à concentration.

Dans le cas du solaire thermique, c’est la chaleur issue de l’absorption du rayonnement par des capteurs thermiques qui est exploitée. Cette énergie calorifique est transmise à un fluide qui permet par exemple de chauffer une surface (ex : plancher) ou de l’eau sanitaire (dans un « chauffe-eau »). L’énergie solaire thermique peut également servir à rafraîchir des bâtiments par absorption de chaleur.

Notons qu’il est également possible de convertir l’énergie solaire thermique en électricité par le biais d’un système solaire à concentration thermodynamique : le rayonnement est concentré au moyen de miroirs sur un fluide caloporteur qu’il chauffe à haute température. La vapeur sous haute pression résultant de la chaleur du fluide actionne un turboalternateur pour produire de l’électricité.

source: CONNAISSANCE DES ENERGIES

Les installations solaires peuvent-elles fonctionner quand le ciel est nuageux ?

Les trois grandes catégories d’installations solaires ne réagissent pas de la même manière par ciel dégagé (rayonnement direct) et par ciel fortement nuageux (rayonnement diffus).

• Une installation solaire photovoltaïque (classique ou à concentration) peut fonctionner. Les cellules de silicium qui la compose captent les deux types de rayonnement. Néanmoins, ses performances sont proportionnelles à la luminosité et plus ou moins optimales selon la chaleur. La puissance est optimale à une température proche de 25°C, elle décroît au-delà.
• Une installation solaire thermique peut fonctionner. En ne captant pas le rayon solaire en lui-même mais la chaleur qui s’en dégage, elle est moins sensible aux variations de lumière. Un temps nuageux n’empêche donc pas nécessairement le soleil de chauffer le fluide caloporteur (transporteur de chaleur) reliés aux capteurs thermiques.
• Les installations solaires thermiques à concentration comme les tours solaires, les miroirs de Fresnel ou les moteurs Stirling fonctionnent difficilement. En effet, les concentrateurs doivent recevoir les rayons parallèlement à leur axe optique. Dans le cas d’une couche nuageuse étendue et très épaisse, la performance est donc quasiment nulle. En présence de nuages éparses ou de faible densité, une partie du rayonnement direct est dispersé (rayons diffus). Les performances de l’installation sont alors réduites en proportion de la part restante du rayonnement direct. Un seuil minimum de rayonnement direct est toutefois requis. Par ailleurs, le développement de solutions de stockage permet d’apporter une autonomie croissante aux installations, notamment en cas d’intempéries.

source:  CONNAISSANCE des ENERGIES