FONCTIONNEMENT
DU SOLAIRE PHOTOVOLAÏQUE
Le
but des panneaux
solaires est de convertir l'énergie lumineuse
en énergie électrique.
Ils sont
composés de cellules photovoltaïques, on constate
trois
types :
Les
cellules monocristallines :
constituées d’un cristal
à double couches, le plus souvent du silicium, elles ont un
rendement entre 15
et 22 % mais ont un coût très
élevé
Les
cellules poly-cristallines : elles sont
constituées de
plusieurs cristaux, ce qui diminue leur prix de fabrication. Cependant
leur
rendement est de 10 à 13 %.
Les
cellules amorphes : leur
prix est
très bas mais elles ont un
rendement très faible (5 à 10%).
Production
d’électricité :
Les
cellules
photovoltaïques sont composées de plusieurs couches.
La
couche
supérieure est composée de silicium
dopé par un élément contenant plus
d’électrons que lui. 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. il y a
création d’une
différence de potentiel électrique (tension) et
formation d’un courant
électrique.
Reseau
Il
existe aujourd'hui deux formes d'utilisation d'un panneau solaire, les
installation reliées au réseau et celles qui n'y
sont pas
(installations autonomes). Le principe d'une installation
reliée
au réseau est de consommer
l'électricité dont on a
besoin et de revendre au réseau celle que l'on n'utilise
pas,
aucune phase de stockage n'est necessaire, en revanche une installation
autonome va stocker l'énergie non utilisée pour
la
réutiliser ulterieurement.
La transformation
du courant
Le
courant produit à la sortie d’une
cellule photovoltaïque est de type continu.
Dans
le cas d’une installation domestique, un onduleur doit
transformer celui-ci en
courant alternatif.
La
production d’électricité n’a
lieu que pendant les heures d’ensoleillement,
ainsi le stockage en batterie est nécessaire pour
récupérer l’énergie non
utilisée pouvoir alimenter les appareils
électriques. Dans le cas d’une
installation reliée au réseau, le surplus y est
directement redistribué, ainsi
aucune batterie n’est nécessaire.
