La production d'énergie solaire photovoltaïque implique la conversion de la lumière du soleil en électricité à l'aide de panneaux solaires photovoltaïques. Ce processus repose sur l'effet photovoltaïque, une propriété physique observée dans certains matériaux qui leur permet de générer un courant électrique lorsqu'ils sont exposés à la lumière. Voici les étapes clés de la production d'énergie solaire photovoltaïque :
Absorption de la lumière solaire : les panneaux solaires photovoltaïques sont composés de cellules photovoltaïques, généralement faites de silicium. Lorsque la lumière solaire frappe ces cellules, les photons (particules de lumière) sont absorbés par le matériau semi-conducteur.
Génération de charges électriques : l'énergie des photons est transférée aux électrons du matériau semi-conducteur, ce qui leur permet de se libérer de leurs atomes et de créer des charges électriques libres. Ce phénomène crée une différence de potentiel électrique au sein du matériau.
Création d'un courant électrique : lorsque les cellules photovoltaïques sont connectées entre elles et exposées à la lumière, la différence de potentiel génère un courant continu (DC). Les électrons libérés se déplacent du côté négatif vers le côté positif du semi-conducteur, créant ainsi un flux électrique à travers le circuit.
Conversion du courant : l'électricité produite par les panneaux solaires est en courant continu (DC), qui n'est pas directement utilisable pour alimenter la plupart des appareils domestiques ou pour être injecté dans le réseau électrique, qui fonctionne en courant alternatif (AC). Un onduleur est donc nécessaire pour convertir le courant continu en courant alternatif.
Utilisation ou stockage de l'électricité produite : l'électricité en courant alternatif peut alors être utilisée pour alimenter des appareils électriques, être stockée dans des batteries pour une utilisation ultérieure, ou être injectée dans le réseau électrique public.
Les technologies clés qui interviennent dans la production de l'énergie solaire sont les suivantes :
Silicium monocristallin ou polycristallin : Ces matériaux sont les plus couramment utilisés dans la fabrication de cellules photovoltaïques en raison de leur efficacité élevée.
Cellules à couche mince : Elles utilisent des matériaux comme le tellurure de cadmium ou le diséléniure de cuivre indium gallium (CIGS), offrant une flexibilité et une adaptabilité à différents supports, mais avec une efficacité généralement inférieure aux cellules en silicium.
Avis d’expert La technologie photovoltaïque continue d'évoluer, avec des recherches axées sur l'amélioration de l'efficacité des cellules, la réduction des coûts de production, et le développement de matériaux innovants pouvant offrir de meilleures performances et une plus grande durabilité.