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                 Le Photovoltaïque

Transformation de l'énergie lumineuse en énergie électrique :

 

Une cellule photovoltaïque est assimilable à une diode photo-sensible,

son fonctionnement est basé sur les propriétés des matériaux semi-conducteurs.
Elle permet la conversion directe de l'énergie lumineuse en énergie électrique.

Une cellule est constituée de deux couches minces d'un semi-conducteur.

Ces deux couches sont dopées différemment :
- Pour la couche N , apport d'électrons périphériques
- Pour la couche P , déficit d'électrons.

Ces deux couches présentent ainsi une différence de potentiel. L'énergie des photons lumineux captés par les électrons périphériques (couche N) leur permet de franchir la barrière de potentiel et d'engendrer un courant électrique continu.

Pour effectuer la collecte de ce courant, des électrodes sont déposées par sérigraphie sur les deux couches de semi-conducteur. L'électrode supérieure est une grille permettant le passage des rayons lumineux. Une couche anti-reflet est ensuite déposée sur cette électrode afin d'accroître la quantité de lumière absorbée.

             

 

                      

                                       

 

                                   

Le potentiel du photovoltaïque :

 

L'énergie solaire est disponible partout sur terre. Notre planète reçoit 15.000 fois l'énergie consommée par l'humanité. Chaque mètre carré reçoit en moyenne 2 à 3kWh par jour en Europe du Nord, 4 à 6kWh par jour en région PACA et entre les tropiques. Les variations saisonnières été/hiver sont de l'ordre de 20% entre les tropiques, mais sont d'un facteur x2,5 par rapport au nord de la France. L'exploitation de l'énergie solaire peut se faire grâce à la technologie photovoltaïque.

Un module photovoltaïque dit "panneau solaire" convertit entre 3% et 30% de l'énergie solaire qu'il reçoit en courant électrique continu. Les surfaces nécessaires à l'exploitation de l'énergie solaire sont abondantes puisque 5% des déserts suffiraient pour alimenter la planète en énergie, mais la source (le soleil) n'est pas toujours disponible (nuit, nuages). Cette contrainte implique la possibilité de pouvoir stocker l'énergie ainsi transformée pour subvenir aux ruptures naturelles d'alimentation, maillon faible du système d'énergie solaire photovoltaïque, les systèmes actuels de stockage ne répondant pas à ce besoin.

Pour contrecarrer les problèmes de stockage, il est possible de raccorder toute installation solaire photovoltaïque au réseau électrique général. La maison, immeuble ou toute construction diverse est alimentée par son toit équipé en panneaux solaires photovoltaïques, utilise l'énergie ainsi produite et vend son surplus de production d'énergie au réseau