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Francis Jaquet

Découvert en 1839 par le physicien français Alexandre Edmond Becquerel, l’effet photovoltaïque, qui est l’un des effets photoélectriques, consiste en la production d’électricité à partir des rayonnements lumineux du soleil grâce à des cellules photovoltaïques, en effet certains matériaux semi-conducteurs ont la faculté de convertir directement les diverses composantes de la lumière solaire en électricité.

Principe de fonctionnement de l’effet photovoltaïque

Contrairement aux autres techniques de production d’électricité qui ont besoin d’alternateurs ou de dynamos (génératrices tournantes) qui sont actionnés de plusieurs manières : force du vent, courant marin, vapeur…, le photovoltaïque est la seule technique qui n’utilise pas la force mécanique pour produire de l’électricité.

Les cellules photovoltaïques sont en général sous forme de plaques fines prises entre deux contacts métalliques, le tout d’une épaisseur de quelques millimètres. Elles sont conçues avec des matériaux semi-conducteurs dont le plus répendu est le silicium (Si), d’autres sont plus rarement composés séléniure de cuivre et d’indium ou encore de tellurure de cadmium.

L’une des couches de la cellule photovoltaïques est composée de silicium auquel on rajoute des atomes de phosphore il s’agit ici d’un dopage négatif ou de type N, en effet le silicium possède 4 électrons sur sa couche de valence et le phosphore en possède 5, donc cette couche aura un excédent d’électrons (charge négative) par rapport à une couche de silicium pure. L’autre couche est composée de silicium auquel on rajoute des atomes de bore, il s’agit donc d’un dopage positif ou de type P, car le bore possède 3 électrons sur sa couche de valence (un de moins que le silicium) et donc cette couche aura un déficit en électrons contrairement au silicium pur.

Lorsqu’une partie des photons des rayons lumineux du soleil sont absorbés par la cellule photovoltaïque, ils arrachent des électrons des atomes des deux couches positives et négatives de la cellule, et engendrent ainsi des trous, ces électrons sont alors libérés et vont s’accumuler sur la couche négative alors que les trous se dirigent vers la couche positive créant avec ce mouvement un courant électrique.

La technologie photovoltaïque

C’est la technologie qui permet de transformer l’énergie du soleil (photons) en une énergie électrique par le biais de cellules photovoltaïques rassemblées et disposées en modules qui ne sont d’autres que les panneaux photovoltaïques.

Les panneaux photovoltaïques sont des générateurs électriques qui ont d’abord vu le jour pour servir les exploitations spatiales, et par la suite avec la diminution de leurs coûts, se sont généralisés pour une utilisation terrestre (domestique ou industrielle), pour une production en électricité qui ne cesse de gagner du terrain au files des années notamment avec la nouvelle tendance des énergies renouvelables.

Les avantages de la technologie photovoltaïque

Que ce soit pour l’individu, l’économie ou la planète, la technologie photovoltaïque présente un potentiel qui promet un avenir moins pollué avec ses avantages écologiques non négligeables :

  • Aucune nuisance sur l’environnement
  • Niveau de fiabilité très élevé avec risque de panne quasi nul
  • Un rendement garanti allant jusqu'à 30 ans
  • Universel, modulaire et flexible
  • Source d’énergie inépuisable à l’échelle humaine.