La technologie utilisée est d’une étonnante simplicité :

Le semi-conducteur le plus souvent utilisé est le silicium : il constitue le composant principal d’une cellule solaire et c’est grâce à lui que les cellules solaires peuvent générer de l’électricité à partir de la lumière du soleil. Un semi-conducteur est un matériau qui ne fait pas partie de la catégorie des isolants ni de celle des conducteurs, et dont les caractéristiques électriques peuvent être fortement influencées par la présence de corps étrangers (impuretés, dopage). Une cellule solaire est composée de deux couches de semi-conducteurs placées en contact étroit l’une avec l’autre, dotées de contacts métalliques séparés et qui ont été dopées de façon à rendre l’une des couches négative (couche « n ») avec un excès d’électrons et l’autre couche positive (couche « p ») avec un déficit d’électrons. Le gradient de concentration entraîne un flux d’électrons de la région n vers la région p, ce qui crée un champ électrique à l'intérieur de la structure des semi-conducteurs qui est appelé « zone de charge d’espace ».

L’effet photovoltaïque

La couche n supérieure d'une cellule solaire est si mince que les photons du rayonnement solaire peuvent la pénétrer et ne transmettre leur énergie à un électron que dans la zone de charge d’espace. L’électron, ainsi excité, est mis en mouvement par le champ électrique interne et sort de la zone de charge d’espace pour se diriger vers les contacts métalliques de la couche n. Le circuit est fermé lorsqu'un consommateur est raccordé. Le flux d’électrons traverse le consommateur, se dirige vers le contact placé au dos de la cellule solaire avant de revenir dans la zone de charge d’espace. Cet effet est appelé « effet photovoltaïque » (terme formé à partir du mot grec « phos » signifiant lumière et de « Volta », nom du physicien Alessandro Volta). Le courant continu généré par les cellules solaires est transformé en courant alternatif par un onduleur qui est le « cœur » de votre installation.

De la cellule solaire au panneau photovoltaïque

Avec un rayonnement solaire d’environ 1 000 watts par mètre carré, une cellule solaire mesurant 10 x 10 cm reçoit une puissance de rayonnement d’environ 10 watts. Selon sa qualité, cette cellule peut ensuite fournir une puissance électrique de l’ordre de 1 à 1,5 watt. Afin d’augmenter la puissance, plusieurs cellules sont combinées et raccordées à un panneau photovoltaïque. Le raccordement de plusieurs panneaux est désigné par le terme de « générateur solaire ». Pour en savoir plus sur le « photovoltaïque », veuillez consulter la barre de menu en haut à droite.