Extrait
Extrait de l'introduction
Le photovoltaïque, comment ça marche ?
L'effet photovoltaïque est la réaction à la lumière de certains matériaux semi-conducteurs, en produisant de l'électricité par un déplacement d'électrons. Le matériau de base est le silicium, un métalloïde. Par procédés physiques et chimiques, on produit des cellules photovoltaïques (les éléments de base) sous plusieurs formes :
Le silicium cristallin : cellules de 0,2 mm d'épaisseur :
- monocristallin : couleur uniforme (rendement 14 à 17 %)
- polycristallin : reflets «pailletés» (rendement 12 à 15 %).
Les «couches minces» : utilisent peu de matière photosensible, mise en oeuvre en surface continue :
- silicium amorphe : quelques microns d'épaisseur (rendement 6 à 8 %)
- multicouches : plusieurs minéraux (sans silicium), réagissant à différentes longueurs d'ondes de la lumière, captant mieux le rayonnement diffus (rendement proche du cristallin).
Le silicium «hétérojonction : combinaison de silicium monocristallin et amorphe (rendement 19 %). Exposée à la lumière, une cellule présente, entre ses faces avant (pôle négatif) et arrière (pôle positif) une différence de potentiel de 0,5 volt (V). Pour exploiter l'énergie électrique (environ 0,1 milliampère - mA-par cm2), les cellules sont associées en série :
le « » de l'une au «-» de la suivante. Pour un capteur solaire d'une tension nominale de 12 V (en réalité, 20 V en circuit ouvert, quand il n'est branché sur rien) il faut en associer 36 en série (voir page suivante). La tension est continue et le montage évoque celui d'une pile, d'où le nom de «photopile». Les capteurs se présentent sous diverses formes (voir Le matériel pour les montages, p. 14).
Le photovoltaïque, comment ça marche ?
L'effet photovoltaïque est la réaction à la lumière de certains matériaux semi-conducteurs, en produisant de l'électricité par un déplacement d'électrons. Le matériau de base est le silicium, un métalloïde. Par procédés physiques et chimiques, on produit des cellules photovoltaïques (les éléments de base) sous plusieurs formes :
Le silicium cristallin : cellules de 0,2 mm d'épaisseur :
- monocristallin : couleur uniforme (rendement 14 à 17 %)
- polycristallin : reflets «pailletés» (rendement 12 à 15 %).
Les «couches minces» : utilisent peu de matière photosensible, mise en oeuvre en surface continue :
- silicium amorphe : quelques microns d'épaisseur (rendement 6 à 8 %)
- multicouches : plusieurs minéraux (sans silicium), réagissant à différentes longueurs d'ondes de la lumière, captant mieux le rayonnement diffus (rendement proche du cristallin).
Le silicium «hétérojonction : combinaison de silicium monocristallin et amorphe (rendement 19 %). Exposée à la lumière, une cellule présente, entre ses faces avant (pôle négatif) et arrière (pôle positif) une différence de potentiel de 0,5 volt (V). Pour exploiter l'énergie électrique (environ 0,1 milliampère - mA-par cm2), les cellules sont associées en série :
le « » de l'une au «-» de la suivante. Pour un capteur solaire d'une tension nominale de 12 V (en réalité, 20 V en circuit ouvert, quand il n'est branché sur rien) il faut en associer 36 en série (voir page suivante). La tension est continue et le montage évoque celui d'une pile, d'où le nom de «photopile». Les capteurs se présentent sous diverses formes (voir Le matériel pour les montages, p. 14).
