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Un panneau photovoltaïque qu’est-ce que c’est ?

Un panneau photovoltaïque :

C’est un ensemble de cellules photovoltaïques conçues généralement à partir du silicium, un composant minéral abondant sur Terre. Extrait de la silice contenu dans le sable. Le silicium a une propriété indispensable à la production d’électricité : c’est un semi-conducteur. Hors, la conductivité électrique d’un semi-conducteur est intermédiaire entre celle des métaux et celle des isolants.

Une fois raccordées en série, ces cellules forment un module photovoltaïque de tension et de puissance plus élevées.

C’est alors que débute la fabrication du panneau solaire elle-même en une succession de plusieurs couches.

  • Au-dessus du module, on place un revêtement anti-réflexion, pour garder le maximum de photons qui proviennent de la lumière du soleil.
  • Un vitrage renforcé transparent est déposé sur la face avant afin de laisser passer les rayons du soleil et de garantir l’étanchéité et la solidité du capteur.
  • Le tout est déposé sur une plaque en tedlar (matières plastiques), qui permet de protéger des agressions (UV, amplitudes de température, produits chimiques)
  • Un cadre en aluminium est alors déposé autour de cela afin de fixer les éléments entre eux et d’augmenter la résistance aux différents climats.
  • Un boîtier de connexion est enfin installé à l’arrière de la plaque afin de permettre la connexion du panneau solaire à l’installation électrique.

Lorsque les panneaux photovoltaïques sont exposés à la lumière, les électrons du silicium circulent d’un atome à l’autre, sans constituer un courant électrique. Pour obtenir ce courant, le silicium doit être dopé ; opération qui consiste à obtenir d’un côté un surplus d’électrons et de l’autre côté une déficience d’électrons. On ajoute donc des matériaux sur les différentes couches du panneau photovoltaïque pour créer une différence de potentiel :

  • sur la couche supérieure, exposée à la lumière, du phosphore, un matériau dont les atomes possèdent plus d’électrons que ceux du silicium,
  • sur lacouche inférieure, du bore, un matériau dont les atomes possèdent moins d’électrons que ceux du silicium.

Le panneau photovoltaïque comporte alors d’un côté une borne négative qui présente un surplus d’électrons et de l’autre côté une borne positive qui présente une déficience d’électrons. Dès que le soleil éclaire le panneau, les électrons du silicium commencent à circuler en alimentant le dipôle : on obtient alors un courant électrique.

Les panneaux photovoltaïques fournissent un courant continu. Il est transformé en courant alternatif par l’onduleur qui lisse la production électrique issue des panneaux et l’injecte sur le réseau électrique.

Article publié sur Bretagne Bretons le 18 décembre 2015
Par Anne-Laure Jaouen

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