II-Principe de fonctionnement.
*Transformation d’énergie.
Principe :
Une cellule photovoltaïque est composée de plusieurs couches. La couche supérieure est composée de silicium dopé par un élément contenant plus d’électrons que lui (en particuliers des atomes de phosphore). Cette couche contient donc plus d’électrons qu’une couche de silicium pur, cette couche est appelée, semi-conducteur de type N. La couche inférieure est composée de silicium dopé par un élément contenant moins d’électrons que lui. La couche contient donc moins d’électrons qu’une couche de silicium pur, elle est appelée semi-conducteur de type P. La mise en contact de ces deux couches met en place une jonction PN qui permet le passage des électrons d’une couche à l’autre. Lorsque la lumière (les photons plus particulièrement) arrive sur le module photovoltaïque, il se créé un apport d’énergie qui vient arracher un électron de la couche N, qui vient ensuite se placer dans la couche P. En conséquence à cela, les charges à l’intérieur de la cellule sont modifiées. Des électrodes sont placées sur les couches, la cathode (pôle positif) est située au dessus de la couche N et l’anode au dessous de la couche P ainsi il y a création d’une différence de potentiel électrique (tension) et formation d’un courant électrique. Une cellule délivre en moyenne une tension de 0,5 volt. Les différentes cellules sont montées en série pour donner des modules qui délivrent des tensions normalisées (12, 24, 48 volt). Un ensemble de module forme un panneau. Les cellules sont placées entre une plaque de verre de chaque coté pour être protéger de l’humidité et de la grêle. Des tests qui, répondent à la norme IEC, ont été effectués avec des boules de glace d’un diamètre compris entre 1.25 et 0.75 cm, et la vitesse d’impact s’élève à 140 km/h. Autant dire que la probabilité de destruction des panneaux solaires par la grêle est quasiment nulle. Le rendement en puissance de la cellule photovoltaïque dépend de la