Comment fonctionne la technologie de l’énergie solaire ?

1. Absorption des photons :Lorsque la lumière du soleil frappe la surface d'une cellule solaire, qui est généralement constituée de matériaux semi-conducteurs comme le silicium, elle contient de minuscules particules appelées photons. Les photons transportent de l'énergie. Lorsqu’ils heurtent la cellule solaire, ils transfèrent leur énergie aux électrons, ce qui les libère et leur permet de se déplacer librement.

2. Paire électron-trou :Lorsqu'un photon transfère son énergie à un électron, il détache effectivement l'électron de son atome. Cela crée une paire de particules :l'électron libre et un atome avec un électron manquant, appelé « trou ».

3. Séparation des charges :La cellule solaire est conçue pour séparer les électrons libres des trous pour créer un courant électrique. Cette séparation est facilitée par une jonction entre deux couches semi-conductrices aux propriétés différentes, appelée jonction p-n.

4. Jonction P-N :La jonction p-n est réalisée en joignant une couche semi-conductrice de type p, où il y a un surplus de trous, et une couche semi-conductrice de type n, où il y a une abondance d'électrons libres. Lorsque ces deux couches sont connectées, les électrons de la couche de type n se déplacent naturellement vers la couche de type p, créant une charge positive dans la couche de type n et une charge négative dans la couche de type p.

5. Circuit électrique :Des électrodes métalliques sont fixées aux couches de type n et de type p, créant un circuit. Les électrons libres, créés par l'absorption de photons, se déplacent vers l'électrode négative (couche de type n), tandis que les trous se déplacent vers l'électrode positive (couche de type p). Ce flux d'électrons et de trous constitue un courant électrique.

6. Énergie électrique :Lorsque les électrons se déplacent dans le circuit externe, ils génèrent un flux de courant électrique. Ce courant est ensuite fourni à un onduleur, qui convertit l'électricité en courant continu (CC) générée par les cellules solaires en électricité en courant alternatif (AC) compatible avec le réseau électrique ou destinée à être utilisée dans des appareils électriques.

En résumé, la technologie de l’énergie solaire repose sur l’effet photovoltaïque pour convertir la lumière du soleil en électricité. Lorsque des photons frappent un matériau semi-conducteur, ils créent des électrons libres et des trous. Ces porteurs de charge sont ensuite séparés par la jonction p-n et dirigés vers un circuit externe, générant un courant électrique. L'onduleur convertit l'électricité CC en électricité CA, la rendant utilisable dans les maisons, les entreprises et les applications à l'échelle des services publics.