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Les plaques carrées sont noires ou bleu foncé. On les trouve sur les calculatrices, les radios, les sacs à bandoulière, les murs des maisons et de nombreux toits. Elles ont une taille maximale de 200 cm2 et sont reliées entre elles en nombre variable. Indépendamment de ces considérations, les modules solaires produisent toujours de l’électricité. Ces dernières années, la demande de cellules photovoltaïques n’a cessé de croître. Cela se traduit par une variété croissante d’applications et par l’augmentation des systèmes photovoltaïques raccordés au réseau. Fin 2020, près de 120 000 systèmes, présentant un rendement de 3 milliards de kWh, étaient installés, soit 100 % de plus qu’à la fin de l’année 2015. Ces installations permettent de couvrir un peu moins de 5 % de la consommation totale d’électricité domestique. Les propriétaires de maison ont considérablement contribué à cette avancée. Plus des deux tiers des systèmes solaires installés se trouvent sur les toits des maisons individuelles et des immeubles d’habitation, suivis des bâtiments fonctionnels dans les zones commerciales et agricoles.
Flux d’électrons dans le cristal de silicium
En laboratoire, les cellules solaires atteignent un rendement compris entre 40 et 46 %. La performance dans les conditions réelles est plus modeste : entre 16 et 24 % du rayonnement solaire peuvent être effectivement convertis en électricité. Les cellules solaires les plus couramment utilisées sont constituées de silicium cristallin. Lorsque la lumière atteint une cellule solaire, des électrons sont libérés et se déplacent dans le champ électrique chargé. Ce « courant » génère une tension, appelée effet photovoltaïque. Une couche extérieure bleutée est appliquée pour améliorer l’absorption de la lumière. Des surfaces uniformément brillantes indiquent la présence de cellules solaires monocristallines plus puissantes, tandis que les cellules solaires polycristallines se reconnaissent à leur structure marbrée typique et à leurs bandes argentées. Les cellules monocristallines sont moins chères à fabriquer. Par ailleurs, elles simplifient l’intégration dans l’architecture du bâtiment grâce à leur aspect discret.