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Cellule photovoltaïque

DéfinitionClassé sous :énergie renouvelable , développement durable , rayonnement solaire
Les cellules photovoltaïques au silicium multicristallin sont aisément reconnaissables grâce aux motifs qu’elles affichent. Les cellules monocristallines sont d'un bleu uniforme. Les éléments gris correspondent aux contacts métalliques de la face avant. © Cleary Ambiguous, Flickr, cc by 2.0

Les cellules photovoltaïques ont la particularité de produire un courant électrique lorsqu'elles sont exposées aux rayonnements du Soleil. Elles sont constituées de semi-conducteurs à base, par exemple, de silicium, de sulfure de cadmium, ou de tellure de cadmium.

Fonctionnement simplifié d’une cellule photovoltaïque

Les semi-conducteurs sont assemblés en deux couches, l'une dopée positivement (p) et l'autre négativement (n), qui forment une jonction p-n à leur interface.

En présence de lumière, les photons interagissent avec leurs atomes, au point d'exciter des électrons qui vont alors se diriger vers une électrode. Ils laissent derrière eux des trous qui se comportent, de manière extrêmement simplifiée, comme des charges positives. Ils sont donc eux aussi récoltés par une électrode, ce qui donne naissance à une différence de potentiel entre les deux bornes de chaque entité électronique (que l'on mesure en volts). Une cellule photovoltaïque produit ainsi du courant électrique continu.

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