Cellules photovoltaïques : Tout ce que vous devez savoir

La cellule photovoltaïque est un composant électronique qui possède la propriété de transformer l'énergie lumineuse en électricité (électricité solaire). Une cellule photovoltaïque fournit une tension continue qui est fonction de l'intensité lumineuse captée. Le plus généralement, les cellules se présentent sous forme de plaques d'une dizaine de centimètres situées entre deux couches de contacts métalliques. Elles sont généralement composées de silicium et se retrouvent dans des panneaux solaires.

Principe et structure des cellules photovoltaïques

Une cellule photovoltaïque, en présence de lumière, ou plus exactement de photons, est capable d'orienter les électrons de façon à créer une différence de potentiel et ainsi de générer une tension électrique (énergie voltaïque). La couche supérieure de la cellule photovoltaïque est composée de silicium. Elle contient une quantité particulièrement importante d'électrons libres, donnant une charge négative. La couche inférieure, elle aussi composée de silicium, contient une quantité d'électrons libres inférieure à la normale, donnant ainsi une charge positive. C'est lorsque les deux couches entrent en contact qu'une zone de charge se crée et génère un champ électrique.

Les cellules photovoltaïques en silicium amorphe

Ces cellules sont de couleur grise sombre. Ce sont celles qu'on connaît depuis longtemps et qui se trouvent sur les calculatrices "solaires" par exemple. Les avantages de ces cellules voltaïques sont multiples : Elles fonctionnent avec un éclairage faible ou artificiel, elles sont bon marché et sont faciles à intégrer à différents produits, qu'ils soient souples ou rigides. Elles ne sont toutefois par dépourvus d'inconvénients. En effet, leur rendement est faible, et pour obtenir un rendement suffisant pour de gros appareils, il faut couvrir des surfaces très importantes. De plus, leur efficacité tend à diminuer au fil du temps, surtout dans les débuts.

Les cellules photovoltaïque en silicium monocristallin

Ces cellules sont de couleur bleue. Elles sont constituées par la solidification du silicium fondu. Leurs avantages sont le rendement photovoltaïque important, le bon ratio qui permet donc un gain de place important (surtout en comparaison des cellules en silicium amorphe) et enfin, la facilité à se fournir, car le nombre de fabricants est de plus en plus élevé à l'heure actuelle. L'inconvénient reste leur coût important. Les cellules en silicium multicristallin Ces cellules photovoltaïques sont, elles aussi, de couleur bleue, mais ne sont pas uniformes comme dans le cas du silicium monocristallin. Sa structure carrée favorise la conduction électrique, son rendement est bon mais, légèrement inférieur à celui des cellules en silicium monocristallin. En revanche, elles sont moins chères que les précédentes. Reste que leur rendement demeure faible sous une luminosité diffuse ou faible.