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Comment fonctionnent les panneaux photovoltaïques ? (guide)

Photovoltaïques ou solaires, ces panneaux sont des dispositifs destinés à canaliser l'énergie de la lumière et la transformer en courant électrique utilisable. Les panneaux photovoltaïques sont montés sur les toits, les sommets des voitures ou d'autres domaines où ils bénéficient d'une exposition maximale au soleil. Voyons comment fonctionne un panneau photovoltaïque.

L'énergie solaire

Au cœur du panneau photovoltaïque se trouve la cellule photovoltaïque, un dispositif de captation de la lumière solaire qui la transforme en un faible courant électrique qui est combiné avec le courant de cellules voisines et envoyé pour être stocké ou pour alimenter des appareils électriques. Les panneaux contiennent habituellement 40 cellules solaires, une configuration appelée en tableau. Les centrales solaires en ont des milliers conçus pour capturer la quantité maximum d'énergie solaire possible. Les panneaux ménagers solaire ont habituellement un à plusieurs tableaux, assez pour alimenter des appareils électriques ou partiellement la puissance d'un utilitaire simple, comme le chauffe-eau. Les cellules photovoltaïques utilisent des matériaux semi-conducteurs qui ont été produits pour être particulièrement sensibles à la lumière. Le matériau le plus utilisé est le silicium poreux, similaire au type utilisé pour créer les puces des ordinateurs, mais synthétique pour avoir des propriétés différentes et recouverte d'une pellicule de captation. Quand la plupart des photons rencontrent le panneau, ils absorbent une partie et reflètent certaines longueurs d'ondes non-utiles, permettant à nos yeux de percevoir la couleur. Les cellules qui absorbent une grande quantité de photons gagnent rapidement en énergie, comme la plupart des gens qui en portant des vêtements noirs par une journée ensoleillée ressentent une intense chaleur. Ce gain de chaleur est une parfaite corrélation avec l'absorption de lumière du soleil par des panneaux solaires pour produire de l'électricité.

Cellules photovoltaïques

Le gain d'énergie provient des cellules de photons dont les atomes sous tension commencent à donner des électrons. Comme les cellules sont soigneusement divisées en un côté positif et négatif, ces électrons se déplacent naturellement d'un côté à l'autre. Si mini-conducteurs sont fixés aux deux côtés, les électrons vont circuler dans les conducteurs suivant le chemin, en créant un courant électrique. Ce processus est affecté par une myriade de facteurs différents, y compris le type de cellule, les films utilisés pour améliorer leurs capacités, et le genre de revêtement de protection dont il dispose. Même aujourd'hui, l'efficacité maximale d'une cellule photovoltaïque est d'environ 20%, ce qui signifie que de toute l'énergie que soleil envoie dans la cellule, seulement 20%, parfois moins, est transformée en électricité. Le reste est perdu en chaleur et en incertitude du processus de transfert d'électrons.

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