Panneaux Photovoltanique

Plan
I)Definition

Dispositif transformant l’énergie de la lumière en électricité. Il utilise l’effet photoélectrique, par lequel un photon incident (la lumière, donc) peut arracher un électron à un atome.

II)Description

Un panneau photovoltaïque est constitué d’une série de cellules photovoltaïques, formées d’un matériau semi-conducteur en deux couches, l’une dopée positivement (P) et l’autre négativement (N). C’est une jonction PN. Lorsqu’un électron est arraché, il se forme à la place un « trou », se comportant comme une charge positive.
L’électron et le trou s’échappent de part et d’autre de cette jonction PN (les électrons vers N et les trous vers P), créant une différence de potentiel (ce que l’on mesure en volts). Une cellule photovoltaïque produit donc ainsi du courant électrique continu.
Les panneaux sont généralement des parallélépipèdes rectangles rigides et minces (quelques centimètres d’épaisseur), dont la longueur et la largeur sont de l’ordre du mètre, pour une surface de l’ordre du m2, et une masse de l’ordre de la dizaine de kg. Divers éléments (branchements électriques, fixations, éventuel cadre pour assurer une étanchéité) sont inclus. Il existe également des modules sous forme de membranes souples et résistantes, ainsi que des panneaux à concentration, plus complexes mais exploitant mieux l’élément le plus cher du panneau, la cellule photovoltaïque.

Leur rendement est un peu plus faible que celui des cellules qui les constituent, du fait des pertes électriques internes et des surfaces non couvertes ; le rendement (par m2) du panneau complet est plus faible d’environ 10 à 15 % que celui de chaque cellule. La puissance crête1 d’un panneau photovoltaïque est de l’ordre de 100 à 200 W/m2 (soit un rendement de 10 à 20 %, les fabricants annonçant environ 15 % pour leurs meilleurs panneaux), ce qui donne une puissance crête de 50 à 250 W par panneau, selon ses caractéristiques, notamment sa taille. Cette puissance