Que sont les cellules photovoltaïques?

Les cellules photovoltaïques sont des dispositifs qui produisent de l'électricité directement à partir du soleil.De nombreuses cellules photovoltaïques assemblées forment un réseau solaire ou un panneau solaire.Ces cellules convertissent la lumière en électricité en exploitant l'énergie créée lorsque les photons de la lumière du soleil frappent les électrons en un état d'énergie plus élevé, à l'intérieur de la cellule elle-même.Les cellules photovoltaïques sont composées de matériaux en couches qui comprennent deux types de silicium, un revêtement anti-réfléchissant et une couverture en verre.La technologie utilisée pour produire des panneaux solaires continue de progresser, et peut un jour fournir une énergie essentiellement libre aux maisons et aux entreprises.

L'une des parties les plus importantes d'une cellule photovoltaïque est le matériau utilisé comme semi-conducteur.Le silicium est le semi-conducteur le plus utilisé, mais d'autres options sont disponibles pour certaines applications, qui peuvent être moins chères que le silicium.Lorsque la lumière frappe le semi-conducteur, une partie de l'énergie lumineuse est absorbée, provoquant la libération d'électrons.Le courant électrique qui en résulte est ce qui peut être utilisé comme électricité, et il est collecté par les grilles de contact métalliques en haut et en bas des cellules solaires.

Le silicium en soi n'est pas un très bon chef d'orchestre d'électricité.Pour être utilisé dans une cellule solaire, le silicium doit être modifié ou dopé avec d'autres éléments.Le phosphore et le bore sont les éléments de choix à cette fin.Une couche de silicium dopé au phosphore peut profiter du fait que ce dernier élément n'a qu'un seul électron dans sa coque d'électrons la plus externe.C'est l'électron qui peut être éliminé par l'énergie légère.

Dans l'autre couche, les atomes de bore n'ont que trois électrons dans leur coquille extérieure, au lieu de quatre, ce que le silicium a.Cela crée un endroit où les électrons supplémentaires peuvent aller, et ce mouvement d'électrons est ce qui fait le courant électrique.Les deux couches de silicium ont également des charges opposées, ce qui fournit la tension.

Les cristaux de silicium sont un matériau naturellement réfléchissant.Lorsqu'ils sont utilisés dans les cellules photovoltaïques, ils doivent avoir un revêtement anti-réfléchissant placé sur eux, sinon la majeure partie de l'énergie solaire qui atteint le panneau sera réfléchie sans produire d'électricité.Le revêtement anti-réfléchissant est le plus grand facteur affectant l'efficacité d'un panneau solaire correctement construit.Cependant, même avec ce revêtement, seule une quantité relativement petite de la lumière peut être utilisée pour fabriquer de l'électricité.À mesure que la technologie progresse, les cellules photovoltaïques augmenteront probablement l'efficacité, ce qui les rend plus pratiques pour une utilisation résidentielle et industrielle quotidienne.