Les principes de base du fonctionnement des panneaux solaires

Les panneaux solaires sont des dispositifs électroniques qui convertissent la lumière du soleil en énergie électrique utilisable. Cette technologie fonctionne sur la base de principes physiques qui ont été découverts il y a plus de 200 ans. Dans cet article, nous allons examiner les principes de base du fonctionnement des panneaux solaires.

Le fonctionnement des panneaux solaires repose sur deux phénomènes physiques : l’effet photovoltaïque et l’effet photoélectrique.

L’effet photovoltaïque est le phénomène par lequel la lumière du soleil est convertie en énergie électrique. Ce phénomène est dû aux propriétés des matériaux semi-conducteurs, tels que le silicium, qui composent les cellules solaires des panneaux solaires. Lorsque la lumière du soleil frappe la surface des cellules solaires, elle transfère de l’énergie aux électrons présents dans les atomes du matériau semi-conducteur. Cela provoque le mouvement des électrons, créant ainsi un courant électrique.

L’effet photoélectrique est le phénomène par lequel la lumière du soleil crée des électrons dans un matériau. Ce phénomène est dû aux propriétés des matériaux qui ont des électrons très énergétiques. Lorsque la lumière du soleil frappe la surface de ces matériaux, elle transfère de l’énergie aux électrons, créant ainsi des électrons libres. Ces électrons libres peuvent alors être utilisés pour créer un courant électrique.

Les cellules solaires sont composées de deux couches de matériaux semi-conducteurs. La couche supérieure est dopée avec des impuretés qui créent un excès d’électrons, tandis que la couche inférieure est dopée avec des impuretés qui créent un manque d’électrons. Lorsque la lumière du soleil frappe la cellule solaire, elle transfère de l’énergie aux électrons de la couche supérieure, créant ainsi des électrons libres. Ces électrons libres se déplacent vers la couche inférieure, créant ainsi un courant électrique.

Les panneaux solaires sont conçus pour générer de l’énergie électrique lorsqu’ils sont exposés à la lumière du soleil. Cette énergie est produite par la conversion de l’énergie lumineuse en énergie électrique par les cellules solaires du panneau solaire. Le courant électrique ainsi produit est généralement de faible tension et de faible intensité. Pour être utilisable, il doit être converti en courant alternatif (AC) de haute tension à l’aide d’un onduleur.

En résumé, les panneaux solaires fonctionnent sur la base de l’effet photovoltaïque et de l’effet photoélectrique. La lumière du soleil est convertie en énergie électrique par les cellules solaires des panneaux solaires, ce qui crée un courant électrique qui doit être converti en courant alternatif de haute tension à l’aide d’un onduleur.