Fonctionnement:

Une cellule photovoltaïque est constituée de deux couches de silicium cristallin (matière qui varie selon les panneaux, (quelques soit la matière, leur caractéristique reste les même que celle du sillicium cristallin.) C'est une matière semi-conducteur: les électrons sont liées aux atomes mais peuvent se séparer et donc circuler pour permettre le passage du courant. Les atomes de silicium possèdent quatre électrons. Les couches vont permettre d'avoir une polarisation. Pour rendre une couche électriquement positive, on lui rajoute des atomes de Bore, car celui-là possède 1 électrons de moins que le silicium (3). Au contraire pour rendre la seconde électriquement négative, on lui incorpore des atomes de phosphore qui eux possèdent un électrons de plus (5) que l’atome de silicium cristallin.Grace a cette méthode de deux couche de charge opsé, on créer une sortye de barrière.Lorsque les deux couches votn être superposé, celle si vont se neutraliser, en effet, les surfaces des deux couches vont se compléter, l’une va donner a l’autre un éléctrons, et ainsi les surfaces en contact vont devenir électriquement neutre.Mais ceci ne sapliquent que sur une infime palque a la surface de chauqe couche, on aura donc une bariére de charge nul.cela provoque une répulsion qui maintient les différentes charges dans leurs champs respectifs. Les atomes de bore et de phosphore ne sont pas conducteurs, ils définissent donc les 2 couches.

Lorsque les photons (voir CARACTERISTIQUES) ayant suffisament d'énergie sont absorbés par le semi-conducteur, ils produisent une rupture de la liaison de Valence (liaison reliant le noyau d'un atome à ses électrons.) donc tous les atomes de silicium libèrent 1 électron. Grâce aux différentes couches polarisées, l'électron expulsé par le proton et son énergie va être poussé vers la couche négative, alors que les atomes ayant perdu un électron vont aller vers la couche positive. Les électrons vont passé d’une couche a une autre, ce qui va créer un courant électrique. Ensuite, les électrons sont privé de leur énergie par le collecteur, et n’ont plus d’énergie, il se relient donc aux atomes de silicium qui ont perdu un électron a cause de l’énergie du proton.

Voici un schéma assez simple montrant la réaction qui ce produit dans une cellule photovoltaïque :

P= couche ce charge positive

N= couche de charge négative

Collecteur : plaque qui va collecter l’énergie des électrons

Emetteur= Plaque conductrice qui va faire circuler le courant du collecteur jusqu’au clables reliant la cellule aux éléments extérieur

Les cellules photovoltaïque ne fournissent que peu d'électricité (environ 1 V) c'est pour ça qu'on les branche en dérivation pour

augmenter sa tension tels que ce schema nous le montre :

ON sait que lorsque plusieur Intensité sont branché en derivation celle-ci vont s’additionner, ici on a donc :

I = I1 + I2 + I3 + ... + In

Avec I1 I2 I3 des intensité de cellule photovoltaïque,

Et I l’intensité récoltée à la fin.

On branchera les cellules en série pour obtenir une tension plus importante, comme sur le schéma ci-dessous :

On aura,

U1+U2+U...+Un=U

Avec U1 , U2 ,U3 des tensions de cellules photovoltaïque

Et U la tension au final.

Si certaines cellules sont branchées en dérivation et d’autre en série, on obtient une intensité et une tension assez importante.

introduction, les panneaux solaire à cellules photovoltaïque

Les panneaux solaires à cellule photovoltaïque sont différents des panneaux solaires thermique par leur simple mode de fonctionnement. En effet, la cellule photovoltaïque (aussi appellées photopiles) ont la particularité de transformer directement la lumière du soleil en électricité, Ce n'est donc pas la chaleur du soleil qui permettre de créer l'électricité. C'est l'effet photovoltaïque ! Une cellule photovoltaïque peut-être considérée comme un petit générateur de courant continu, il doit donc être accompagné d'un onduleur pour s'adapter au type de courant public, qui est un courant alternatif. La cellule photovoltaïque, seule, fournit une tension de 1 volt. Les panneaux solaire photovoltaïque sont un élément important à l'alternative énergétique car cette possibilité de création d'énergie a tout les honneurs, propre et renouvelable, cette énergie est inépuisable, utilisable partout dans le monde, bien qu’elle ne soit pas utilisable la nuit.