Principe de fonctionnement
- Les photons heurtent la surface du matériau semi-conducteur (silicium cristallin, couche mince ou R&D)
- Ils transfèrent leur énergie aux électrons qui gravitent autour des atomes dont est formé le matériau. Si on ne récupère pas l’énergie elle se libère sous forme de chaleur
- Les cellules photovoltaïques sont des jonctions PN (2 couches de semi-conducteurs aux charges opposées)
- Branchées sur un circuit extérieur les jonctions PN orientent les électrons dans une direction particulière
- Le courant électrique continu ainsi créé est recueilli par des fils métalliques très fins connectés les uns aux autres et acheminé à la cellule suivante
- Le courant s’additionne en passant d’une cellule à l’autre jusqu’aux bornes de connexion du panneau et il s’additionne ensuite à celui des autres panneaux raccordés en « champs »
L’ARCHITECTURE ELECTRIQUE DU PHOTOVOLTAÏQUE
- Modules photovoltaïques: conversion de l’énergie radiative du soleil en énergie électrique à courant continu
- Connecteurs, câbles: acheminement du courant, transport
- Fusibles, liaison équipotentielle, interrupteur sectionneur, parafoudre: protection
- Onduleur(s): conversion de l’énergie électrique à courant continu en énergie électrique à courant alternatif
- Disjoncteurs, interrupteur sectionneur, parafoudres: protection
- Superviser: datalogger
LES MODULES PHOTOVOLTAÏQUES
Selon la technologie utilisée et les fabricants, les rendements des modules photovoltaïques sont variables.
- Silicium monocristallins – η= jusqu’à 25% – plus de 90% du marché
- Silicium polycristallins – η= jusqu’à 18%
L’efficacité des cellules photovoltaïques ne cesse d’évolué. Entre 2010 et 2022 elle a augmenté de près de 60 % et dans le même temps les coûts de production ont diminué
de près de 80 %.
La durée de vie d’un module est nettement supérieure à 25ans. Un bon nombre de fabricants garantissent 90% de production à 20 voire 25 ans.
R&D: La technologie de cellules à pérovskites qui devrait permettre de réduire drastiquement le coût de la technologie solaire, est attendue pour 2026.
Les modules photovoltaïques sont recyclables à plus de 90%. En France, SOREN est chargé de la collecte et du recyclage des panneaux photovoltaïques.
