L’énergie solaire est une forme d’énergie renouvelable considérée comme inépuisable à l’échelle humaine. Elle est également qualifiée de verte car sa production ne génère pas de CO2 directement. Pour capter et convertir cette énergie solaire, il existe différentes technologies, dont le solaire photovoltaïque. Cette technologie vise à convertir directement l’énergie contenue dans la lumière en électricité.
Énergie solaire et cellule photovoltaïque
La cellule photovoltaïque est l’élément de base de l’énergie solaire photovoltaïque. Lorsqu’elle est exposée à la lumière, elle absorbe l’énergie des photons lumineux. Ces photons mettent en mouvement des électrons, qui sont ensuite capturés par un champ électrique interne. Les électrons collectés à la surface de la cellule génèrent ainsi un courant électrique continu.
Les cellules photovoltaïques sont fabriquées à partir de semi-conducteurs, principalement du silicium. Ces semi-conducteurs sont dopés pour créer une couche comportant un excès d’électrons et une autre avec un déficit d’électrons. Lorsque ces deux couches sont mises en contact, les électrons tendent à diffuser vers la couche où ils sont en excès, créant ainsi un champ électrique interne nécessaire au fonctionnement de la cellule. Lorsque la cellule capte des photons, ceux-ci excitent des électrons du matériau semi-conducteur, qui se dirigent ensuite vers la zone de jonction entre les deux couches. C’est ce champ électrique interne qui les accélère et les oriente vers un circuit extérieur.
De la cellule photovoltaïque au panneau solaire
Le courant continu généré par les cellules photovoltaïques peut être converti en courant alternatif à l’aide d’un onduleur. L’électricité produite peut ensuite être directement utilisée par des appareils électroménagers, injectée dans le réseau électrique ou stockée dans des batteries ou autres systèmes de stockage de l’énergie.
Cependant, la tension de sortie d’une cellule photovoltaïque est faible, d’environ 0,5 V. C’est pourquoi elles sont connectées en série électrique et encapsulées entre une plaque de verre à l’avant et un matériau étanche à l’humidité à l’arrière. Elles forment ainsi un module photovoltaïque, puis finalement un panneau solaire photovoltaïque.
En conclusion, l’énergie solaire photovoltaïque est une technologie qui permet de convertir directement l’énergie solaire en électricité. Grâce aux cellules photovoltaïques, la lumière est captée, les électrons sont mis en mouvement et génèrent un courant électrique. Ce courant peut ensuite être utilisé pour alimenter des appareils électriques, être injecté dans le réseau ou être stocké pour une utilisation ultérieure. Les panneaux solaires photovoltaïques constituent une solution efficace et respectueuse de l’environnement pour répondre aux besoins énergétiques.
