Le panneau photovoltaïque est un dispositif qui transforme l’énergie du soleil en électricité (à ne pas confondre avec le panneau thermique). Dans cet article nous vous aidons à mieux comprendre leur fonctionnement.
La structure d’un panneau solaire photovoltaïque
Un panneau photovoltaïque est composé de plusieurs cellules photovoltaïques, qui sont les composants essentiels du panneau. Les cellules photovoltaïques sont faites de matériaux semi-conducteurs, tels que le silicium. Lorsque les photons du soleil frappent les cellules, ils libèrent des électrons, qui créent un courant électrique.
Le silicium est le matériau le plus communément utilisé dans les cellules photovoltaïques, car il est abondant et relativement peu coûteux. Cependant, d’autres matériaux, tels que le cuivre, l’indium, le gallium et le sélénium, peuvent également être utilisés. Les cellules photovoltaïques sont généralement classées en trois types: les cellules à jonction p-n, les cellules à base de couche mince et les cellules à base de concentration.
Les cellules à jonction p-n
Les cellules à jonction p-n sont les cellules les plus courantes et les plus efficaces. Elles sont composées de deux couches de silicium, l’une enrichie en impuretés négatives (p) et l’autre en impuretés positives (n). Lorsque les photons du soleil frappent la cellule, ils libèrent des électrons de la couche n. Ces électrons se déplacent vers la couche p, créant ainsi un courant électrique.
Les cellules à base de couche mince
Les cellules à base de couche mince sont composées d’une seule couche de matériau semi-conducteur, généralement du silicium. Ces cellules sont moins efficaces que les cellules à jonction p-n, mais elles sont moins coûteuses à fabriquer.
Les cellules à base de concentration
Les cellules à base de concentration sont les cellules les plus efficaces, mais elles sont également les plus coûteuses à fabriquer. Elles utilisent des lentilles ou des miroirs pour concentrer les photons du soleil sur une petite zone. Cela permet aux cellules de convertir plus d’énergie du soleil en électricité.
Le fonctionnement d’un panneau photovoltaïque
Le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque est assez simple. Ces dispositifs utilisent la lumière du soleil pour produire de l’électricité. Les cellules photovoltaïques, qui sont les composantes principales des panneaux photovoltaïques, absorbent les photons du soleil. Lorsque les photons sont absorbés, ils libèrent des électrons dans la cellule. Ces électrons sont ensuite capturés par des barrettes métalliques qui entourent la cellule. Ces barrettes forment un circuit électrique qui peut être utilisé pour alimenter des appareils électriques.
Les panneaux photovoltaïques sont généralement constitués de plusieurs cellules photovoltaïques. Plus il y a de cellules, plus le panneau est capable de produire d’électricité.
Les panneaux photovoltaïques sont généralement installés sur les toitures des maisons et des bâtiments. Ils peuvent être installés de manière permanente ou temporaire. Les panneaux photovoltaïques peuvent également être intégrés dans les vitres des fenêtres. Les panneaux photovoltaïques sont généralement connectés à un onduleur, qui convertit le courant continu produit par le panneau solaire en courant alternatif, ce qui est nécessaire pour alimenter les appareils électriques.
Pourquoi installer des panneaux photovoltaïques
Tout d’abord, un panneau photovoltaïque est écologique. En effet, il ne produit pas de pollution sonore ou atmosphérique. Ainsi, il permet de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre. Ensuite, un panneau photovoltaïque est peu coûteux à l’entretien. En effet, il n’y a pas besoin de nettoyer les panneaux régulièrement. De plus, ils sont très résistants et peuvent facilement durer une vingtaine d’année.
Comment choisir un panneau photovoltaïque
Il existe différents types de panneaux photovoltaïques sur le marché, et il est important de choisir celui qui convient le mieux à vos besoins en termes de budget, de rendement et de durabilité. Les panneaux photovoltaïques sont classés en trois catégories : monocristallins, polycristallins et amorphes. Les panneaux monocristallins sont les plus efficaces, mais aussi les plus chers. Les panneaux polycristallins sont un peu moins efficaces, mais moins chers. Les panneaux amorphes sont les moins efficaces, mais les plus abordables.
La puissance des panneaux photovoltaïques est mesurée en watts. Plus la puissance du panneau est élevée, plus il est capable de produire d’électricité. Les panneaux photovoltaïques monocristallins ont généralement une puissance de 100 watts ou plus. Les panneaux polycristallins ont une puissance de 80 watts ou moins. Les panneaux amorphes ont une puissance de 50 watts ou moins.
Le rendement des panneaux photovoltaïques est mesuré en pourcentage. C’est la quantité d’énergie solaire que le panneau est capable de convertir en électricité. Les panneaux monocristallins ont généralement un rendement de 15% ou plus. Les panneaux polycristallins ont un rendement de 10% à 15%. Les panneaux amorphes ont un rendement de 5% à 10%.
En résumé, les panneaux photovoltaïques fonctionnent en transformant les photons en électrons d’une manière qui peut ensuite être utilisée pour alimenter un circuit électrique. Les panneaux photovoltaïques sont une technologie qui ne cesse de se perfectionner et qui promet de fournir une source d’énergie propre et renouvelable.