Panneaux photovoltaïques

Les panneaux Photovoltaïques

PB: Les panneaux photovoltaïques sont-il rentable et écologique en termes de production d’énergie par rapport au moyen actuelle ?

Introduction :

1) Fonctionnement

Le panneau solaire photovoltaïque est un dispositif qui transforme l'énergie de la lumière en électricité.

a) L'effet photoélectrique

L'effet photovoltaïque a été découvert en 1839 par le physicien français Alexandre-Edmont BECQUEREL. Cette technologie s'est développée par la suite par la nécessité d'approvisionner en électricité solaire les satellites.

On ne peut pas expliquer l'effet photovoltaïque sans évoquer l'effet photoélectrique.

L'effet photoélectrique désigne l'ensemble des phénomènes électriques d'émission d'électron par un matériau souvent métallique soumis à l'action de la lumière.

L'effet photoélectrique, l'onde électromagnétique incidente éjecte les électrons du matériau.

On peut ainsi distinguer tout d'abord l'émission photoélectrique : les électrons sont éjectés du matériau. Lorsque ce phénomène a lieu, l'énergie des photons présente dans la lumière va, soit se transmettre aux électrons qui s'extraient du matériau, soit se transmettre en énergie cinétique.

On note également que l'effet photovoltaïque se traduit par l'augmentation de la conductivité du matériau. Nous allons donc nous interresser plus en details à se phénomène afin d'expliquer le fonctionnement des panneaux photovoltaïques.

b) Principe du fonctionnement du panneau solaire

Le panneau solaire a pour principe de convertir l'énergie lumineuse en énergie électrique grâce à des cellules photovoltaïques. Ces cellules, constituées de matériaux semi-conducteurs, peuvent libérer leurs électrons sous l'action de la lumière. Ainsi le photon d'énergie suffisante va créer un trou par arrachement de l'électron. Dans un cas habituel, l'électron va localiser un « trou » pour s'y replacer. Ce qui a pour effet de dissiper l'énergie créée.

Dans notre cas, le principe d'une cellule photovoltaïque est de forcer les électrons et les trous à se diriger chacun vers une face opposée du matériau. Ainsi, il apparaîtra une différence de potentiel et donc une tension entre les deux faces (comme dans une pile). La libération des électrons des matériaux constituants les cellules sous l'action des photons permet ainsi la production d'un courant électrique.

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