Le fonctionnement d’un panneau photovoltaïque
L’effet photovoltaïque découvert par Becquerel en 1839 met en avant la découverte que certains matériaux semi-conducteurs produisent de l’électricité au contact des rayonnements du soleil. Parmi ces matériaux semi-conducteurs se trouve le silicium, une source quasi inépuisable sur terre, la seconde après l’oxygène. On le trouve dans le sable, le quartz et les feldspaths et représente 25 % de la couche terrestre et qui plus est, semble être pour l’instant un des meilleurs éléments à la fabrication des cellules photovoltaïques.
Le silicium est utilisé dans la composante des matériaux électroniques et, dans le cas qui nous concerne, dans la fabrication de chaque cellule photovoltaïque. Ainsi les photons de la lumière solaire transfèrent leur énergie aux électrons du matériau semi-conducteur, notre cellule. Puis par action physique, ils se mettent en mouvement et sont collectés par une grille très fine. Chaque cellule photovoltaïque produit ainsi de l’électricité mais doit être assemblée en circuits en série ou en parallèle pour créer ce que l’on appelle les modules photovoltaïques.
La composition d’un module photovoltaïque
Bien évidemment ces cellules photovoltaïques, très fragiles dans leur état naturel, une fois assemblées en un module doivent être protégées des intempéries car elles sont fabriquées pour un usage extérieur.
Ainsi un module sera composé d’une couche supérieure de verre transparent et solide qui constitue la partie supérieure d’un sandwich et la face arrière sera constituée soit d’un polymère durci spécialement conçu ou d’une deuxième couche de verre autorisant alors une semi-transparence de l’ensemble. Les modules les plus courants sur le marché mesurent de 0,5 m² à 3 m² et pèsent en général une dizaine de kilogrammes.
Quant aux différents types de silice et de techniques utilisées au cours des années, elles sont en pleine évolution afin d’étudier le rendement maximum d’énergie produite, toutefois les plus courantes sont les siliciums multicristallins et les siliciums monocristallins que nous découvrirons dans un prochain article !
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