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Fonctionnement de la cellule photovoltaïque En fait, une cellule photovoltaïque utilise ce phénomène photoélectrique pour produire de l'électricité, sous forme de courant continu. En réalité, elle n'est qu'un simple composant électronique, constitué de semi-conducteurs, principalement à base de silicium. Visuellement, la cellule photovoltaïque prend la forme de fines plaques d'une dizaine de centimètres de côté. Ensuite, ces cellules photovoltaïques sont assemblées dans un module photovoltaïque, plus communément appelé panneau solaire. Panneau solaire photon series. Des photons et des trous Quand ces semi-conducteurs sont exposés à la lumière (composée de photons), un photon avec suffisamment d'énergie « arrache » un électron, créant au passage un trou. Normalement, l'électron trouve rapidement un trou pour se replacer, et l'énergie apportée par le photon disparaît. Le principe d'une cellule photovoltaïque est de forcer les électrons et les trous à se diriger chacun vers une face opposée du matériau photovoltaïque au lieu de se replacer simplement dans la même position qu'avant.

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Ainsi apparaîtra une différence de potentiel, c'est-à-dire une tension entre les deux faces, comme dans une pile. Il s'agit en somme de faire déplacer tous ces électrons et ces trous dans une seule et même direction pour créer un courant. La solution la plus fréquente pour guider les électrons et les trous est d'utiliser un champ électrique au moyen d'une jonction PN, entre deux couches « dopées » respectivement P (positif) et N (négatif). Le dopage des cristaux de silicium consiste à leur ajouter d'autres atomes pour améliorer la conductivité du matériau. Dopage des cristaux Dopage de type N: un atome de silicium compte 4 électrons. Installation et Dépannage de Panneaux Solaires à Château-Arnoux-Saint-Auban (04600). L'une des couches de la cellule est dopée avec des atomes de phosphore qui, eux, comptent 5 électrons (soit 1 de plus que le silicium). On parle de dopage négatif, car les électrons (de charge négative) sont excédentaires. Dopage de type P: l'autre couche de la cellule est dopée avec des atomes de bore qui ont 3 électrons (1 de moins que le silicium). On parle de dopage positif en raison du déficit d'électrons ainsi créé.

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Cette perte d'énergie implique qu'au moment de la collision, certains photons ont déjà perdu trop d'énergie pour déplacer un électron. Ces pertes de non-absorption ne dépendent que des propriétés du matériau et sont inévitables. De même, il y a un pourcentage de photons qui traversent la feuille semi-conductrice sans heurter aucun électron, et d'autres qui illuminent la surface du matériau et sont réfléchis (pertes par réflexion). Ces pertes peuvent être réduites grâce à des traitements antireflet à la surface de la cellule photovoltaïque. Dans ces cas, l'effet photovoltaïque ne se produirait pas. Quel est l'effet photovoltaïque ? Lumière et électricité. La génération d'une paire électron-trou n'est obtenue que pour chaque photon dont l'énergie cinétique est supérieure à l'énergie minimale (espace) qui parvient à pénétrer le matériau et à s'arrêter avec un électron de valence.

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