Fonctionnement d’un panneau solaire PV
Convertir la lumière en électricité, c’est la fonction d’une cellule solaire. Comment ça marche ? principe et fonctionnement ?
L’énergie photovoltaïque est obtenue directement à partir du rayonnement solaire convertit en courant électrique.
La production électrique est assurée par un ensemble de modules composés de cellules photovoltaïques représentant un semi-conducteur de type P et N où se produit la conversion.
Conversion photovoltaïque :
Essayons de parcourir cela étape par étape, il est bon de savoir que toute matière est faite d’atomes composé d’un noyau (chargé positivement) et d’électrons (chargé négativement) qui évoluent autour du noyau, dans un isolant électrique, les électrons de la matière sont liés aux atomes et ne peuvent pas se déplacer, alors que dans un conducteur électrique les électrons sont libres de circuler et permettent le passage d’un courant.
Mais dans un semi-conducteur, c’est plutôt entre les deux. Entendez, les électrons contenus dans la matière ne peuvent circuler et être libérés de leurs atomes que s’ils sont soumis au rayonnement solaire. Quand la lumière qui se compose des photons pénètre dans la cellule PV, ces derniers apportent une énergie permettant aux électrons de cette cellule de se libérer et de se déplacer dans la matière, créant un courant électrique dû au mouvement des électrons libérés.
Plus scientifiquement parlant, une cellule photovoltaïque est donc physiquement un semi-conducteur en silicium qui comporte deux parties, l’une présentant un surplus d’électrons et l’autre une insuffisance en électrons, dopée de type n et dopée de type p respectivement. Lorsque la première partie est en contact avec la deuxième partie, les électrons en excès dans le matériau n immigre vers le matériau p pour équilibrer. La zone initialement dopée n devient chargée positivement et celle dopée p d’origine devient chargée négativement. Le champ électrique est donc créé entre eux, formant ainsi une jonction dite p-n.
Retenez, les panneaux photovoltaïques sont composés de cellules à base d’un matériau semi-conducteur en silicium, de type P et d’un autre de type N qui produiront du courant à leur jonction sous l’effet des photons émis par la lumière, qui en les absorbant lui permettent de produire une tension électrique, et donc transformer la lumière en électricité, ce que l’on appelle « effet photovoltaïque ».