Capteur solaire photovoltaïque

Comment fonctionnent les panneaux solaires photovoltaïques ?

Les cellules photovoltaïques (« photo » pour la lumière et « voltaïque » pour l’électricité) convertissent directement la lumière du soleil en électricité. Un panneau solaire (également appelé module solaire ou plaque solaire) est un groupe de cellules photovoltaïques reliées électriquement et encadrées. Plusieurs de ces panneaux peuvent être regroupés dans de grands parcs solaires :

  • Waldpolenz en Allemagne,
  • Bellpuig en Espagne ou
  • Nellis aux États-Unis.

Comme l’explique How Stuff Works, les cellules photovoltaïques sont faites de semi-conducteurs tels que le silicium. Lorsque la lumière frappe la cellule, une partie de celle-ci est absorbée par le matériau semi-conducteur. Cela signifie que l’énergie de la lumière absorbée est transférée au semi-conducteur. Les cellules des panneaux photovoltaïques ont également un champ électrique qui agit pour forcer les électrons libérés par l’absorption de la lumière à circuler dans une certaine direction. Ce flux d’électrons est un courant et en plaçant des contacts métalliques sur le dessus et le dessous de la cellule photovoltaïque, nous pouvons l’extraire.

Obtenir de l’électricité grâce à la lumière du soleil a fait beaucoup de chemin depuis les calculatrices qui, il y a vingt ans, nous semblaient la chose la plus ingénieuse au monde car elles pouvaient être rechargées en les exposant au soleil. Par exemple, les ingénieurs en mécanique de l’université d’État de l’Arizona ont mis au point des nanoparticules de graphite avec lesquelles ils espèrent améliorer l’efficacité de la capture solaire des panneaux photovoltaïques.

En 2011, l’énergie solaire a bénéficié de près de deux fois plus d’investissements que l’énergie éolienne, grâce aux prix plus bas des composants des installations solaires. Le rapport Tendances mondiales des investissements dans les énergies renouvelables 2012 se concentre sur les installations photovoltaïques en toiture en Italie et en Allemagne. L’expansion rapide de ces petites installations et les nouveaux investissements dans l’énergie solaire thermique en Espagne et aux États-Unis.