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Les panneaux photovoltaïques fonctionnent grâce à un processus qui convertit la lumière du soleil en électricité. Voici une explication simple de ce fonctionnement :
1. Principe de base : l’effet photovoltaïque
Le fonctionnement des panneaux solaires repose sur l’effet photovoltaïque, un phénomène découvert par le physicien français Edmond Becquerel en 1839. Cet effet décrit la capacité de certains matériaux à générer un courant électrique lorsqu’ils sont exposés à la lumière.
2. Structure d’un panneau photovoltaïque
Un panneau photovoltaïque est composé de plusieurs cellules solaires, qui sont elles-mêmes constituées de matériaux semi-conducteurs, généralement du silicium. Chaque cellule est composée de deux couches de silicium, une dopée positivement (type P) et l’autre négativement (type N). Ces deux couches forment une jonction P-N.
3. Conversion de la lumière en électricité
Lorsque la lumière du soleil atteint une cellule photovoltaïque, les photons (les particules de lumière) transfèrent leur énergie aux électrons du matériau semi-conducteur. Ce transfert d’énergie libère les électrons de leurs atomes, créant ainsi des “trous” dans la structure atomique. Sous l’influence du champ électrique créé par la jonction P-N, ces électrons libres commencent à circuler, générant ainsi un courant électrique.
4. Production de courant continu
Le courant généré dans chaque cellule est un courant continu (CC). La quantité d’électricité produite dépend de plusieurs facteurs, comme l’intensité de la lumière solaire, la surface des panneaux et leur orientation.
5. Connexion des cellules et des panneaux
Les cellules photovoltaïques sont connectées en série et en parallèle dans un panneau pour atteindre la tension et le courant souhaités. Plusieurs panneaux peuvent être connectés entre eux pour former un système plus grand appelé champ solaire.
6. Conversion en courant alternatif
La plupart des appareils électriques fonctionnent avec du courant alternatif (CA). Par conséquent, l’électricité produite par les panneaux solaires est souvent dirigée vers un onduleur, qui convertit le courant continu en courant alternatif. Ce courant peut alors être utilisé pour alimenter les appareils domestiques ou être injecté dans le réseau électrique.
7. Utilisation et stockage
L’électricité produite peut être utilisée immédiatement, stockée dans des batteries pour une utilisation ultérieure, ou revendue au réseau si le système est connecté à celui-ci.
En résumé, les panneaux photovoltaïques capturent la lumière du soleil pour générer un courant électrique via l’effet photovoltaïque, permettant ainsi de produire de l’énergie propre et renouvelable.
