Le soleil, cette source d'énergie inépuisable et gratuite, est devenu un acteur clé de la transition énergétique. Grâce aux progrès technologiques, nous sommes désormais capables de convertir la lumière solaire en électricité de manière efficace. Mais comment ce processus se déroule-t-il exactement ?
Pour comprendre le fonctionnement d'un panneau photovoltaïque, il faut se pencher sur ses composants de base : les cellules photovoltaïques. Ces petites merveilles de la technologie sont les véritables ouvrières de l'installation solaire. Fabriquées à partir de semi-conducteurs, le plus souvent du silicium, les cellules ont la propriété de générer un courant électrique lorsque la lumière du soleil frappe leur surface.
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Le silicium est dopé avec d'autres matériaux pour créer une jonction PN, qui est essentielle au processus de conversion de l'énergie lumineuse en énergie électrique. Lorsque les photons – des particules de lumière – pénètrent la cellule, ils libèrent des électrons du réseau cristallin du silicium. Ces électrons libres sont ensuite poussés vers une direction préférentielle par le champ électrique de la jonction PN, créant ainsi un flux d'électrons, ou ce que nous appelons couramment un courant électrique.
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Un panneau solaire n'est pas une entité unique mais est composé de plusieurs cellules photovoltaïques reliées entre elles. Pour atteindre une tension et un courant utiles pour les applications résidentielles ou commerciales, les cellules sont assemblées en série et en parallèle au sein d'un cadre protecteur et isolant.
L'installation photovoltaïque ne s'arrête pas à la pose de panneaux sur un toit ou un terrain. Elle requiert un système de montage adapté, un onduleur pour convertir le courant continu généré par les panneaux en courant alternatif utilisable par le réseau électrique domestique, et souvent un dispositif de stockage comme des batteries pour emmagasiner l'électricité produite. De plus, des contrôleurs de charge assurent la gestion optimale de l'énergie entre les panneaux, les batteries et la consommation du foyer.