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Principe de fonctionnement du photovoltaïque

L'énergie solaire est transformée en électricité par les cellules solaires dont la composante principale est un semi-conducteur (habituellement du silicium, mais plus récemment aussi une connexion CIS en disélénium de cuivre Indium. Un semi-conducteur est un matériau, ni isolant ni conducteur et dont les caractéristiques électriques peuvent être considérablement influencés par dopage en introduisant des impuretés.

La cellule solaire est composée de deux couches superposées de semi-conducteurs, chacune dopée de sorte qu'une couche „n“ (n=négative) avec un surplus d'électrons touche une couche inférieure „p“ (p=positive) présentant un manque d'électrons.

Dans une cellule solaire, la couche supérieure n est si fine que les photons des rayons du soleil peuvent s'y infiltrer et, une fois dans le champ électrique (zone de jonction), décharger leur énergie à un électron. L'électron est à nouveau mobile et suit le champ électrique interne jusqu'à atteindre le contact métallique de la couche n. Le branchement d'un appareil consommateur ferme alors le circuit électrique.

Cet effet se nomme „Photovoltaïque“ (tiré du mot grec pour lumière „phos“ et du nom du physicien Alessandro Volta). Le courant continu produit par les cellules solaires est converti en courant alternatif par un onduleur.