vous êtes piégé. Un raccourci en forêt s’est transformé en piège. votre voiture rampe sur les vapeurs, la batterie de mon téléphone est morte et vous n’avez parlé à personne de mes projets. Le petit bip d’avertissement de votre téléphone ressemble plus à un compte à rebours qu’à une alerte technique.
Ensuite, les arbres se brisent. Une prairie ensoleillée s’ouvre devant nous. Vous vous garez, sortez et levez les yeux. Ciel ensoleillé. Il n’y a pas de nuages. Accédez à la boîte à gants, retirez le chargeur solaire et branchez-le sur votre téléphone. Retournez le panneau et exposez-le au soleil. Posez-le sur une souche. Attendez maintenant. Vous avez le temps de lire. L’aide arrive, alimentée par le soleil.
Avant 2010, cette situation aurait pu mal se terminer. Vous seriez bloqué sans aucun moyen de recharger votre appareil. Aujourd’hui, ce n’est pas le cas. Les entreprises inondent le marché d’appareils qui utilisent l’énergie solaire pour tout recharger, des smartphones aux piles AA.
Voyons comment fonctionnent réellement ces appareils.
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La physique de la lumière au pouvoir
Les chargeurs solaires ne produisent pas d’énergie. Ils le convertissent. Le composant central est la cellule photovoltaïque. Ceux-ci sont généralement constitués de silicium et recouverts de matériaux positifs et négatifs. Lorsque la lumière du soleil frappe une cellule, les photons libèrent les électrons. Cela crée un courant électrique.
Ce n’est pas magique. C’est de la physique.
L’efficacité compte. Les panneaux moins chers ont des taux de conversion inférieurs. Ils gaspillent la majeure partie de la lumière du soleil qui les frappe. De meilleurs panneaux utilisent des cellules multi-jonctions ou du silicium de qualité supérieure pour capter plus d’énergie. C’est pourquoi certains chargeurs fonctionnent en plein soleil, mais échouent à l’ombre. L’angle du soleil joue également un rôle. Vous avez besoin d’une exposition directe pour un rendement maximal.
Stockage : le chaînon manquant
La lumière du soleil n’est pas constante. est réglé. Pluie. Les nuages bougent. Un chargeur solaire autonome est inutile s’il ne peut pas stocker d’énergie. C’est pourquoi la plupart des appareils modernes incluent une batterie intégrée.
Le panneau solaire charge la batterie interne pendant la journée. Vous pouvez utiliser l’énergie stockée pour recharger votre téléphone la nuit ou dans l’obscurité. Ce découplage est essentiel. Il vous permet de récupérer l’énergie lorsqu’elle est abondante et de l’utiliser lorsque vous en avez besoin.
Certains appareils haut de gamme disposent de batteries haute capacité capables de recharger votre téléphone plusieurs fois. Il existe également des bandes fines et flexibles conçues pour se fixer directement sur votre ordinateur portable ou votre sac. Même si les dimensions extérieures changent, le principe reste le même. Capturez la lumière. Stocke l’énergie. Relâchez-le plus tard.
Pourquoi c’est important pour les utilisateurs quotidiens
La plupart des gens considèrent les chargeurs solaires comme un équipement spécial pour les randonneurs. C’est obsolète. Il est encore mieux adapté à un usage quotidien.
Pensez aux navetteurs. Garez votre voiture au soleil toute la journée. Vous pouvez garder la batterie externe complètement chargée en la fixant à un petit panneau sur votre tableau de bord ou votre sac. Connectez-vous à votre téléphone mobile sur le chemin du retour. Une prise n’est pas nécessaire.
Ou un passager. Il existe des magasins chers et peu fiables dans votre ville. Avec un chargeur solaire, vous pouvez rester connecté sans avoir à chercher un café. C’est une question d’indépendance. Vous n’avez pas à vous soucier du niveau de charge de la batterie, même si vous n’êtes pas chez vous.
La technologie a mûri. Le panneau est désormais plus léger. La batterie a plus de puissance. Les prix ont baissé. Ce n’est plus réservé aux survivants. Idéal pour ceux qui apprécient l’absence de restrictions
Le soleil brille sur la terre depuis des milliards d’années. Les humains n’ont appris que récemment à convertir la chaleur et la lumière incessantes en véritable électricité. Tout a commencé en 1954 avec une cellule solaire des Laboratoires Bell. Destinés à l’origine à alimenter les satellites en orbite, ils étaient coûteux et encombrants. maintenant? Il est suffisamment petit pour tenir dans un sac à dos. Mais comment obtenir l’énergie de la lumière ?
Cela a à voir avec les électrons.
L’électricité ne fait que déplacer les électrons. Ils se limitent généralement à une orbite autour du noyau d’un atome. Un noyau atomique est constitué de protons et de neutrons, qui sont les éléments de base de tout ce que nous pouvons toucher. Certaines substances retiennent étroitement les électrons. Si vous leur donnez suffisamment de coups de pied, les autres les laisseront partir.
Entrez le photon.
Les photons sont des paquets d’énergie lumineuse. Lorsque la lumière du soleil frappe une cellule solaire, ces photons frappent les atomes de silicium. Le silicium est le matériau de prédilection pour la plupart des panneaux. Le choc détache les électrons. Ce phénomène est appelé effet photoélectrique.
Mais les électrons libres ne vous aident pas beaucoup s’ils n’ont pas un endroit où aller. les électrons libres ne sont pas très utiles. C’est là qu’intervient le dopage.
Les fabricants ajoutent des impuretés telles que du bore et du phosphore au silicium. Cela crée un déséquilibre. Les charges positives et négatives se séparent et un champ électrique interne se forme. Lorsque les photons frappent, le champ électrique pousse les électrons émis vers l’avant de la cellule. La face arrière est chargée positivement.
Connectez un circuit externe et boum. Les électrons circulent.
Ils traversent les connecteurs de l’appareil et alimentent l’appareil. Une cellule ne produit que 1 à 2 watts. Pas assez pour quelque chose de sérieux. Ainsi, vous câblez plusieurs cellules ensemble en modules. Ces modules génèrent suffisamment de jus pour charger une batterie.
Chimie de stockage
Les panneaux solaires ne sont généralement pas connectés directement aux batteries lithium-ion du téléphone. Ce serait compliqué. Fluctuations de tension, surchauffe et puissance de transmission réduite. Non.
La plupart des chargeurs solaires possèdent leur propre batterie intégrée.
Il collecte l’énergie via des modules solaires et la stocke dans une batterie secondaire (généralement une batterie lithium-ion ou un autre type chimique). Ensuite, ils distribuent cette énergie stockée à votre gadget. Il s’agit d’un système tampon. Vous chargez le chargeur. Le chargeur charge votre téléphone. Aucune connexion au réseau nécessaire.
Lorsque vous chargez une batterie lithium-ion, les ions se déplacent du lithium vers le carbone. Inverser ce flux restaure le potentiel de la batterie. Les chargeurs solaires font la même chose, mais la source est le soleil.
Cette configuration offre des avantages évidents aux personnes qui sont hors réseau ou qui en ont assez de chercher une prise.
Avantages d’un chargeur de batterie solaire
Pourquoi l’énergie solaire est importante
Indépendance et pureté de la recharge solaire
Le principal avantage est la simplicité. Le chargement ne nécessite pas de prise murale. Cela offre une véritable mobilité. Pendant la journée, la lumière du soleil peut être trouvée presque partout. Si la batterie de votre téléphone s’épuise et que vous vous retrouvez en pleine nature, le soleil devient votre source d’énergie.
Il existe également des avantages plus subtils. Les cellules solaires ne produisent pas d’émissions.
Pas de déchets ni de sous-produits.
Les photons qui ne sont pas absorbés traversent le silicium ou sont réfléchis par le silicium.
Ce procédé est basé sur l’effet photoélectrique. L’énergie est transférée des photons aux électrons.
Cela permet aux électrons de circuler librement. L’électricité en elle-même n’est pas une source d’énergie. C’est un porteur d’énergie. Il n’y a aucun problème à le créer de cette façon.
Pourquoi l’alimentation secteur n’est-elle pas toujours propre
L’électricité que nous obtenons du réseau n’est souvent pas très propre. Prenons l’exemple des États-Unis en 2008. Près de la moitié de l’électricité provient de la combustion du charbon. Le charbon est bon marché. Il est facile à utiliser. Cependant, la pollution est un problème sérieux.
L’EPA estime que 59 % du dioxyde de soufre présent dans l’air est produit par les centrales électriques au charbon. Il produit également 50 % de la pollution particulaire. La contamination par le mercure est également une préoccupation majeure. La recharge solaire évite tout cela.
Compromis de la technologie photovoltaïque
La liberté et la pureté sont les principaux arguments de vente. Cependant, il existe également des inconvénients. Le soleil est absent pendant environ la moitié de la journée. Il en va de même en dehors des régions polaires. La nuit rend les appareils solaires inutiles.
La météo est également importante. Une couverture nuageuse épaisse réduit l’efficacité. Même en plein soleil, la plupart des cellules solaires disponibles dans le commerce n’ont qu’un rendement d’environ 10 %. C’est pourquoi il est plus lent qu’un chargeur mural standard. Il faut attendre plus longtemps pour une charge complète.
Est-ce que ça vaut le coup ?
Bien que lent, l’utilité est claire. Un chargeur solaire peut être très utile si vous êtes coincé dans les bois. Cela fonctionne même si les autres méthodes ne fonctionnent pas.
Vous pouvez en savoir plus sur les gadgets et les technologies associées dans les sections suivantes.
