Est-il possible qu'un jour le monde soit complètement dépendant de l'énergie solaire ? Pour répondre à cette question, nous devons d'abord examiner le fonctionnement des panneaux solaires.

Les panneaux solaires (également appelés modules PV) sont le composant central du système d'énergie solaire. Il influence directement l'efficacité énergétique de la centrale solaire. Un seul panneau solaire se compose de plusieurs petites cellules photovoltaïques. Chaque cellule est faite de silicium cristallin, qui peut fonctionner comme un semi-conducteur. Lorsque les panneaux solaires sont exposés à la lumière du soleil, ils convertissent l'énergie solaire en électricité.

Les panneaux solaires sont constitués d'unités plus petites appelées cellules solaires. Les cellules solaires traditionnelles sont fabriquées à partir de silicium. C'est un semi-conducteur qui est le deuxième élément le plus abondant sur Terre. Une cellule solaire est prise en sandwich entre des couches conductrices. Chaque atome de silicium est relié à ses voisins par quatre liaisons fortes qui maintiennent les électrons en place afin qu'aucun courant ne puisse circuler. Quelle est la clé ? Une cellule solaire en silicium a deux couches différentes de silicium, le silicium de type N a des électrons supplémentaires et le silicium de type P a des espaces supplémentaires pour les électrons, appelés trous. Là où les deux types de silicium se rencontrent, les électrons peuvent traverser la jonction P/N, laissant une charge positive d'un côté et créant une charge négative de l'autre.

Vous pouvez considérer la lumière comme le flux de minuscules particules appelées photons, jaillissant du soleil. Lorsque l'un de ces photons frappe les cellules de silicium avec suffisamment d'énergie, il peut faire tomber un électron de sa liaison, laissant un trou. Les électrons chargés négativement et l'emplacement des trous chargés positivement sont maintenant libres de se déplacer. Mais à cause du champ électrique à la jonction P/N, ils n'iront que dans un sens. L'électron est attiré du côté N, tandis que le trou est attiré du côté P. Les électrons mobiles sont collectés par de fins doigts métalliques au sommet de la cellule. De là, ils traversent un circuit externe, effectuant des travaux électriques, comme alimenter une ampoule, avant de revenir à travers la feuille d'aluminium conductrice à l'arrière. Chaque cellule de silicium ne produit qu'un demi-volt, mais vous pouvez les enchaîner en modules pour donner plus de puissance.

Vous pouvez en savoir plus sur les spécificités du fonctionnement des panneaux solaires dans cet article de blog si vous souhaitez en savoir plus.

Actuellement, il existe trois types de panneaux solaires en commun selon les cellules PV : les panneaux solaires monocristallins, les modules PV polycristallins et les panneaux solaires à couches minces.

Un panneau photovoltaïque monocristallin est composé de tiges de silicium monocristallin de haute pureté, largement utilisées dans l'industrie photovoltaïque et présentant un taux de conversion photoélectrique élevé; les quatre coins des cellules photovoltaïques monocristallines sont arrondis et leur couleur est presque noire ; de plus, les métiers des cellules monocristallines sont plus complexes et donc le coût est plus élevé.

Composant de modules photovoltaïques polycristallins de cellules solaires polycristallines disposées dans diverses configurations en série et en parallèle. Les quatre coins des cellules photovoltaïques sont carrés. De plus, il est de couleur bleu ciel et le coût du panneau solaire poly est inférieur à celui des panneaux mono.

Le panneau solaire à couches minces est composé de couches minces de semi-conducteurs déposés sur du verre, du plastique ou du métal. Les films sont incroyablement fins, souvent 20 fois plus fins que les plaquettes c-Si. Cela rend les panneaux solaires à couche mince flexibles et légers. Il a une efficacité énergétique élevée dans certaines situations, comme sous ombrage ou à haute température.

L'énergie solaire s'améliore, est moins chère et concurrence l'électricité du réseau. Et les innovations, comme les cellules Topcon et les cellules HJT, peuvent offrir aux panneaux solaires un avenir meilleur.