Fonctionnement d'une cellule photovoltaïque

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Fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque

Mis à jour le 2 janvier 2025

Comment fonctionne une cellule photovoltaïque ?

Le fonctionnement d’une cellule photovoltaïque dépend des « grains » de lumière qu’on appelle photons, en pénétrant très légèrement dans le silicium, déplacent quelques électrons du métal. Le métal semi-conducteur ne permettant le déplacement des électrons que dans un sens, les électrons déplacés par la lumière doivent passer par le circuit extérieur pour revenir à leur place, ce qui engendre un courant.

Les cellules produisent de l’électricité chaque jour même si le ciel est nuageux : dans ce cas, le rendement est simplement moins élevé. Les cellules sont assemblées sous forme de panneaux photovoltaïques, panneaux qui sont encastrés sur ou dans la toiture des habitations.

La fabrication complexe demande une excellente maîtrise technique pour assurer dans la durée le meilleur rendement.

L’assemblage de ces cellules solaires reliées les unes aux autres forme un module solaire (panneau solaire ou panneau photovoltaïque).

Quelques installateurs proposent depuis le 1 janvier 2025 plusieurs systèmes pour les particuliers (mixte énergétique, système intelligent, auto-consommation, batteries virtuelles…). Pour bénéficier de cette promotion spéciale et pour en savoir plus remplissez ce simple formulaire, un installateur agréé RGE vous contactera.

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Les composants du panneau solaire

La matière première du photovoltaïque est le silicium. Ajoutons à cela :

des cellules
des panneaux photovoltaïques ( un système de montage)
des câbles
un onduleur
un compteur (revente ou non à edf)
une batterie (optionnelle)

installation-photovoltaique

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L’effet photovoltaique

L’effet photovoltaïque est un phénomène physique propre à certains matériaux appelés « semi-conducteurs« . Le plus connu d’entre eux est le silicium utilisé pour les composants électroniques. Le silicium utilisé en photovoltaïque peut se rencontrer sous trois formes:

– La cellule en silicium poly-cristallin: il s’agit du matériau photovoltaïque le plus utilisé (à lui seul plus de 50% du marché mondial). Il offre un bon rendement (de 12% à 14 %) pour des coûts de fabrication maîtrisés. panneau polycristallin

– La cellule en silicium mono-cristallin: le rendement de ce matériau photovoltaïque(15 % à 17 %) est légèrement supérieur au silicium poly-cristallin, en revanche sa fabrication est plus délicate donc plus coûteuse. panneau monocristallin

– La cellule en silicium amorphe: le rendement de ce matériau photovoltaïque est bien inférieur à ceux des silicium cristallin (6%) et son coût est proportionnellement inférieur.

panneaux amorphe

Pour ces trois matériaux photovoltaïques, les coûts par unité puissance sont identiques mais les surfaces de capteur nécessaires pour atteindre cette unité de surface varient en fonction du rendement. Les matériaux en silicium cristallin (poly et mono-cristallin) représentent 90% du marché mondial.

De nouveaux produits ainsi que des progrès techniques, des systèmes intelligents (domotique) et l’évolution du stockage de l’électricité (batteries classique ou batteries virtuelles) se sont fortement développés depuis plusieurs années.

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Vos questions sur les panneaux solaires photovoltaïques

1. Les panneaux solaires fonctionnent-ils lorsqu’il pleut ?

Oui, les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité même par temps nuageux. Cependant, leur rendement est réduit par rapport à une journée ensoleillée.

2. Quelle est la durée de vie moyenne d’un panneau solaire ?

La durée de vie moyenne d’un panneau solaire est d’environ 25 à 30 ans. Cependant, ils continuent souvent de produire de l’électricité au-delà de cette période, avec un rendement légèrement diminué.

3. Peut-on recycler les panneaux photovoltaïques ?

Oui, environ 95 % des matériaux des panneaux solaires sont recyclables. Les réseaux spécialisés récupèrent ces composants pour les réutiliser dans de nouveaux produits.

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