1. Absorption des photons:
- Les photons, qui sont des particules de lumière, portent de l'énergie.
- Lorsqu'un photon frappe une cellule photovoltaïque, il peut être absorbé par un matériau appelé semi-conducteur.
2. Excitation électronique:
- L'énergie absorbée excite un électron dans le semi-conducteur, ce qui l'élève à un niveau d'énergie plus élevé.
3. Débit d'électrons:
- Les électrons excités sont libres de se déplacer dans le semi-conducteur.
- La cellule est conçue avec deux couches de matériau semi-conducteur avec des propriétés légèrement différentes, créant un champ électrique.
- Ce champ pousse les électrons excités vers un côté de la cellule, créant un flux d'électrons, qui est un courant électrique.
4. Collection actuelle:
- Le courant est collecté par électrodes à la surface de la cellule et acheminé vers un circuit externe.
Composants clés d'une cellule photovoltaïque:
* Matériau semi-conducteur: Généralement du silicium, mais d'autres matériaux comme l'arséniure de gallium et le telluride de cadmium sont également utilisés.
* semi-conducteur de type p: A un "trou" où un électron manque, lui permettant d'accepter les électrons.
* semi-conducteur de type n: A un excès d'électrons, lui permettant de les donner.
* jonction: L'interface entre les semi-conducteurs de type P et N, où le champ électrique est généré.
* Electrodes: Contacts métalliques qui collectent le courant.
En résumé, le processus de conversion de l'énergie rayonnante en électricité à l'aide d'une cellule photovoltaïque implique:
1. Absorption des photons par un semi-conducteur
2. Excitation et mouvement d'électrons
3. Séparation des électrons et des trous par un champ électrique
4. Collection de courant par électrodes
Ce processus est une partie fondamentale de la technologie de l'énergie solaire, nous permettant d'exploiter l'énergie du soleil et de la convertir en une forme d'électricité utilisable.
