Le photovoltaïque, comment ça marche ?
L’énergie solaire est une ressource facile à exploiter : la lumière solaire est accessible presque partout et les technologies dédiées au solaire ne cessent de s’améliorer.
Grâce à des équipements toujours plus performants, faciles à monter, à la modularité ajustable et nécessitant peu voire aucune maintenance, la mise en place d’un système de production d’électricité photovoltaïque est devenue aisée.
Le module photovoltaïque, un assemblage de cellules
Chaque cellule photovoltaïque produit une faible quantité d’électricité. Cependant, lorsqu’elles sont connectées en série ou en parallèle, elles sont capables de délivrer une tension et un courant électriques adéquats. Les cellules photovoltaïques sont intrinsèquement délicates et sont donc enveloppées dans diverses couches de matériaux protecteurs pour constituer un module photovoltaïque : un verre transparent protège la face avant, tandis qu’un film en matériau polymère recouvre la face arrière. Les matériaux utilisés pour ces protections sont conçus pour résister aux éléments environnementaux pendant vingt à trente ans.
Les modules photovoltaïques sont généralement rectangulaires et ont quelques centimètres d’épaisseur, cadre compris. Leur taille varie de quelques centimètres carrés jusqu’à 3 mètres carrés. Un module standard encadré, composé de 60 cellules et fait de verre/polymère (le type le plus répandu), couvre une superficie de 1,5 mètre carré, pèse à peu près 15 kilogrammes et possède une puissance nominale d’environ 280 watts.
La cellule photovoltaïque, de la lumière à l’électricité
Certains matériaux semi-conducteurs, tels que le silicium, ont la capacité de produire de l’électricité lorsqu’ils sont exposés à la lumière solaire. Ce phénomène est connu sous le nom d’effet photovoltaïque et a été découvert par Becquerel en 1839. Cet effet est exploité dans les cellules photovoltaïques, qui sont de petits dispositifs électroniques composés de silicium. Les photons provenant de la lumière solaire cèdent leur énergie aux électrons présents dans le matériau semi-conducteur.
En conséquence, ces électrons se déplacent et génèrent un courant électrique qui est capturé par un réseau métallique très fin. Fonctionnant sans pièces mécaniques, silencieusement et sans émettre de polluants, les cellules photovoltaïques transforment directement l’énergie solaire en électricité sous forme de courant continu.
