Principe physique

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Edmond Becquerel, Lithographie de Pierre Petit (1832-1885)

Découvert en 1839 par Antoine Becquerel et son fils Edmond Becquerel, l’effet photovoltaïque se manifeste dans les matériaux semi-conducteurs comme le silicium et le sélénium.

De tels matériaux sont non conducteurs de l’électricité jusqu’à ce que l’énergie transmise par certaines radiations de la lumière du soleil soit capable de libérer les électrons des couches supérieures de ces atomes.

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Une fois cette « barrière de potentiel » passée, ces matériaux, isolants à la base, en deviennent conducteurs. Le courant qu’ils génèrent est alors proportionnel à l’augmentation du rayonnement reçu.

Du labo à votre panneau

Un panneau photovoltaïque est composé d’une série de cellules photosensibles. Ces cellules sont reliées entre elles en série de manière à ce que leurs tensions respectives s’additionnent. Cette liaison « série » au sein d’un même panneau est reproduite entre les panneaux d’une même chaîne ou string. Le but de ce type de liaison est de faire monter la tension du système (jusqu’à une limite fixée à 750 volts pour les applications résidentielles) en limitant d’autant son courant. Cette limitation est favorable à la réduction des pertes par « effet joule » dans les câbles d’amenée du courant, de vos panneaux à l’onduleur.

DC/AC

Pour être utilisable par vos appareils domestiques et/ou être échangé sur le réseau, le courant continu produit par vos panneaux doit être transformé en courant alternatif.

C’est le rôle de votre onduleur. Cet élément, moins connu que les panneaux, est la pièce maîtresse de votre installation.

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L’onduleur est généralement disposé à proximité du compteur, mais peut, en fonction des possibilités, être disposé ailleurs et notamment en extérieur.

Le photovoltaïque, (R)évolution

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L’essor du photovoltaïque ne commence réellement que dans les années 50 et la conquête spatiale. Peu à peu, les techniques de mise en œuvre se peaufinent et les rendements augmentent.

Encore coûteux il y a 15 ans et confiné à des domaines de niches, le photovoltaïque tel qu’on le connait aujourd’hui est un enjeu majeur de la transition énergétique, partout dans le monde. À la faveur de la forte hausse des demandes mondiales, le secteur est passé à des méthodologies de productions industrielles. La chute des coûts qui s’en est suivie, est comparable à celle qu’ont connue les microprocesseurs. Cette baisse des coûts a été associée à une augmentation substantielle des performances, tant technologiques qu’au niveau du cycle de vie.

Au cours des 5 dernières années, les progrès techniques du secteur ont été équivalents à ceux des 50 qui les précédent. La plupart des modules commercialisés affichent désormais des durées de vie garanties à 25 ans. Et pourtant… Les taux de conversion (économiquement réalistes !) des panneaux modernes ne sont que de l’ordre d’une vingtaine de pourcents.

La marge de progression de cette technologie, déjà largement compétitive par rapport aux autres, est tout simplement énorme !

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