L’effet photoélectrique
L’effet photoélectrique est à la base du fonctionnement d’un système de production d’énergie électrique à partir des rayons du soleil. Il transforme un rayonnement lumineux (constitué de photons) en un courant électrique. Pour optimiser ce phénomène, on utilise une double couche de semi-conducteurs à base de Silicium, chacune des couches est dopée de manière opposée de manière à créer une polarité. Quand un rayonnement lumineux atteint la cellule photovoltaïque ainsi constituée, les électrons des atomes de Silicium sont excitées par l’énergie des photons et sont conduits par des contacts métalliques dans le circuit électrique comme présenté dans le schéma ci-dessous.
De la cellule au module photovoltaïque
Un module photovoltaïque est constitué de plusieurs cellules photovoltaïques, entre 60 et 72 suivant le modèle et le constructeur. Ensuite, nous assemblons des modules photovoltaïques pour constituer un système photovoltaïque avec le système de fixation, les câbles de connexion, le ou les onduleur(s), les protections, compteurs et la mise à la terre.
La recherche pour l’augmentation de l’efficacité des cellules photovoltaïques est un domaine de forte compétition au niveau mondial. Le graphique ci-contre montre les niveaux d’efficacité optimaux de chaque technologie étudiée de 1976 à aujourd’hui. Ce graphique évolue constamment par l’amélioration des technologies existantes et le développement de nouvelles technologies. Les cellules à base de Silicium cristallin ont des niveaux d’efficacité importants et permettent une industrialisation plus aisée, c’est aujourd’hui la technologie la plus utilisée. Les technologies couche mince et Perovskite sont prometteuses pour leurs efficacités et les opportunités d’industrialisation.
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