Système photovoltaïque

SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE

Principe du photovoltaïque :

Comment fonctionne un panneau solaire ?

L'élément de base des panneaux solaires est le silicium. Lorsque le silicium est dépouillé de toutes ses impuretés, il devient une plate-forme idéalement neutre pour la transmission des électrons. Le silicium a aussi des propriétés à l'échelle atomique qui le rendent encore plus attrayant pour la création de panneaux solaires.

Tous les électrons de valence du silicium participent aux liaisons chimiques, il n'y a donc pas d'électrons de conduction dans le silicium pur, contrairement aux métaux. Sur la couche externe d’un atome de silicium, dans le silicium pur, aucun électron ne circule d’un atome à un autre.

Pour le rendre plus ou moins conducteur on dope le silicium pur en y introduisant d’autres atomes, aussi appelés impuretés (atome de phosphore et atome de bore). Sa conductivité augmentant avec la température c'est un semi-conducteur.

Que se produit-il si on introduit des atomes de phosphore ayant 5 électrons de valence ?

Les 4 électrons de l'atome de phosphore forment des liaisons avec l'atome de silicium, il en reste donc un qui pourra assurer la conduction. C'est un dopage de type (N), N comme négatif car la conduction se fera par les électrons supplémentaires.

Que se produit-il si on introduit des atomes de bore ayant 3 électrons de valence ?

Les 3 électrons de l'atome de bore forment des liaisons avec l'atome de silicium, il y a donc "manque" d’un électron qu'on appelle trou positif. Des électrons de valence peuvent venir occuper ces trous, en libérant eux- mêmes des places. C'est un dopage de type (P) P comme positif car la conduction se fera par les trous.

Les deux plaques qui constituent un panneau solaire sont donc dopées différemment afin que l’électricité puisse circuler. La surface de séparation de ces deux plaques s’appel la jonction, elle sera constituée de fils conducteurs.

Avec les deux plaques en place, la lumière naturelle du soleil envoie de nombreuses particules d'énergie différentes, mais celui que nous intéresse le plus est le photon. Par les rayons solaires, les photons bombardent la plaque négative, silicium/ phosphore, du panneau solaire.

Les électrons libres de la plaque négative, silicium/ phosphore, traversent la jonction vers la plaque positive, silicium/ bore, de l’électricité est produite, c’est l’effet photovoltaïque !

L'énergie produite est un courant continu qui n'est cependant pas utilisable par les appareils électriques de votre maison.

Le principe photovoltaïque réside dans le fait de transformer l’énergie lumineuse solaire en énergie électrique afin d’alimenter en électricité des consommateurs.

L’énergie produite par les panneaux est composée d’une tension continue, cette dernière est présente dès la présence de luminosité, le courant augmente en fonction de l’intensité de cette luminosité.