Panneau solaire photovoltaïque

Le module photovoltaïque est un assemblage de cellules au silicium monocristallin ou multicristallin (polycristallin). Ces cellules sont connectées en série pour obtenir des tensions compatibles avec les charges à alimenter. En général, on compte entre 36 à 120 cellules en série par panneau.

Etant extrêmement fragiles à cause de leur faible épaisseur d'environ 0.2 mm, les cellules sont encapsulées entre un verre très résistant (~5 mm) en face avant et un revêtement en polymère appelé aussi "Tedlar" en face arrière.

Le vitrage est prévu pour résister, sauf cas particuliers, à des conditions climatiques rudes comme le vent, la grêle, la neige. La face arrière sert à maintenir l'étanchéité des cellules pour éviter leur oxydation.

Le tout peut être intégré à un cadre en aluminium pour augmenter la résistance, faciliter la manipulation et l'installation.

Un matériau comme le silicium possède la propriété de générer de l'électricité quand il reçoit la lumière du soleil, c'est l'effet photovoltaïque, découvert par Becquerel en 1839.

Il est mis en application dans les cellules photovoltaïques, petits composants électroniques le plus souvent composés de silicium.

Les photons de la lumière solaire transfèrent leur énergie aux électrons du matériau semi-conducteur qui se mettent en mouvement et créent un courant électrique transmis par une grille métallique très fine.

Chaque cellule génère une petite quantité d'électricité, c'est pour cela qu'elles sont assemblées en série et en parallèle pour délivrer une tension et un courant électrique adapté.

La production d'un module photovoltaïque dépend donc de la lumière solaire et de la durée d'exposition. Un système de 1 kW ne produira donc pas la même quantité d'énergie à Lille qu'à Nice. La production moyenne annuelle est appelé "gisement solaire", c'est la production théorique d'un champ solaire de 1000 Wc sur une année.