Energies Eco Solutions vous informe sur le fonctionnement de l’effet photovoltaïque.
La découverte de l’effet photovoltaïque
Comme son nom l’indique, l’effet photovoltaïque consiste à transformer la lumière en électricité.
Ce principe a été découvert en 1839 par le physicien français Alexandre Becquerel.
L’effet photovoltaïque fut, lui, découvert par le physicien allemand Heinrich Rudolf Hertz. Mais c’est Albert Einstein qui a réussi le premier à l’expliquer. Ce travail de réflexion le mena jusqu’à l’obtention du prix Nobel de physique en 1921.
La composition d’un panneau photovoltaïque
Plus la puissance des cellules est grande et plus leur nombre est élevé, plus les panneaux produisent.
Ces cellules sont élaborées sur base de silicium avec addition d'impuretés de certains éléments chimiques (bore et phosphore), et sont capables de produire chacune courant de 2 à 4 Ampères, à un voltage de 0.46 à 0.48 Volts, en utilisant comme source le rayonnement solaire. Les cellules sont montées en série ou en parallèle sur les panneaux ou les modules solaires pour obtenir un voltage désiré. Une partie de la radiation fortuite est perdue par réflexion et autre partie par transmission (elle traverse la cellule). Le reste est capable de faire sauter des électrons d'une couche à l'autre en créant un courant proportionnel à la radiation. Les cellules sont composées de 2 semi-conducteurs différents (type P et N) qui produisent du courant à leur jonction sous l’effet des photons.
Cet ensemble de cellules est entouré par des éléments qui lui confèrent une protection face aux agents externes et une rigidité pour être reliés aux structures qui les supportent.
Les éléments sont les suivants :
- L'enrobement, constitué par un matériel qui doit présenter une bonne transmission à la radiation et une grande résistance à l'action des rayons solaires.
- Couverture extérieure de verre trempé, qui laisse passer au maximum le rayonnement solaire, et qui doit résister aux conditions climatologiques les plus défavorables et supporter des changements brusques de température.
- Couverture postérieure, constituée normalement de plusieurs couches opaques qui reflètent la lumière.
- Cadre de métal, en aluminium, qui assure la rigidité et l'étanchéité de l'ensemble, et qui porte les éléments nécessaires pour l'assemblage du panneau sur la structure qui le supporte.
- Boite de terminaux : il intègre les sorties du panneau pour la connexion du module.
- Diodes de protection : elles empêchent les problèmes liés aux ombres partielles sur la surface du panneau (feuille d’arbre par exemple). Sans elles, c’est la totalité du panneau qui ne produirait plus.
Appelés aussi « photopiles », les panneaux produisent toujours du courant continu.
