Qu’est ce qu’un panneau photovoltaique ?

Un panneau photovoltaïque est composé en général de 60 cellules photovoltaïques. Ce sont ces cellules qui vont transformer l’énergie lumineuse émise par le soleil en énergie électrique.

Qu’est-ce que l’énergie lumineuse ?

Il existe deux façons de voir la lumière : soit comme une onde électromagnétique, soit comme un flux de particules, nommées photons.

Dans le premier cas l’énergie lumineuse est l’énergie portée par l’onde électromagnétique associée. Dans l’autre cas, elle correspond à l’énergie portée par les photons.
Une cellule photovoltaïque va convertir l’énergie lumineuse en énergie électrique grâce à l’effet photovoltaïque, c’est là tout l’avantage de l’énergie solaire.

L’effet photovoltaïque

L’effet photovoltaïque a été découvert au 19ème siècle par Edmond Becquerel. Cela consiste en l’émission d’électrons par un matériau lorsque celui-ci est soumis à un rayonnement électromagnétique (comme la lumière).

Si l’on considère la lumière comme une onde électromagnétique, cela s’explique par le fait que les électrons sont soumis à l’action du champ électrique lumineux, et peuvent être arrachés de leurs atomes si celui-ci est suffisamment élevé. Dans l’autre modèle les photons vont cogner contre le métal, celui-ci va absorber l’énergie des photons, les électrons auront alors une plus grande énergie et seront arrachés de leurs atomes. Les électrons arrachés vont alors créer un courant électrique qui pourra être récupéré.

Pour amplifier ce phénomène on utilise du silicium dans les cellules photovoltaïques, car le silicium est un bon semi-conducteur. Le silicium utilisé est dopé : on rajoute au silicium normal des atomes donneurs d’électrons ou en manque d’électrons afin d’augmenter ou de diminuer sa conductivité. L’inclinaison des panneaux solaires a aussi un rôle déterminant.

Les différents types de cellules photovoltaïques

Il existe 3 types de cellules photovoltaïques :

Cellule en silicium amorphe :
C’est la cellule la moins cher, mais avec le moins bon rendement (5-7%).

Cellule en silicium multi cristallin :
Lors de la fabrication, le silicium fondu se solidifie en formant plusieurs cristaux. Son rendement est d’environ 13%

Cellule en silicium mono cristallin :
Lors de la fabrication, le silicium fondu se solidifie en formant un seul cristal. Son rendement est d’environ 14 à 16%.