Les cellules photovoltaïques
De Arebor-Energie.
Les cellules photovoltaïques sont les éléments de base des modules. Ce sont des composants électroniques à base de matériaux semi-conducteurs capables de transformer la lumière en électricité. Le semi-conducteur est entouré d’une grille métallique permettant de faire circuler l’électricité produite. L’ensemble est recouvert d’une couche anti-reflets assurant l’absorption d’un maximum de lumière par la cellule.
Elles sont généralement de forme carrée ou un peu arrondie, très fines, de couleur bleutée et sont alignées à plat sur les modules. Le courant créé par les cellules est continu, c’est-à -dire qu’un flot constant d’électrons traverse le circuit électrique. Chacune de ces cellules produit une tension déterminée (sous conditions STC : 0.55V pour du monocristallin et 0.8V pour du amorphe). Il faut donc placer un certain nombre de cellules en série pour obtenir une tension de sortie supérieure. Les cellules ordonnées de cette façon représentent les colonnes visibles sur les modules. Par exemple, pour que le module monocristallin ait une tension de 14V, on le fabriquera avec des colonnes de 26 cellules (26 x 0.55 = 14.3).
Cette tension est susceptible de changer en fonction de la température. Un réchauffement du module fait apparaître une baisse de tension, à raison de 0.4% par °C. C’est pour cela qu’il est important de ventiler les modules afin que ceux-ci ne perdent pas une tension trop importante. Lorsque la variation de tension due à la température est inévitable, le nombre de cellules en série peut être modifié. Ainsi, les panneaux destinés aux zones chaudes auront davantage de cellules afin de compenser cette baisse de tension.
L’intensité, quant à elle, varie en fonction de l’éclairement (exprimé en W/m2 ou en lux). Plus la lumière est forte, plus l’intensité augmente. En effet, ce sont les photons de la lumière qui transmettent leur énergie aux électrons et qui les libèrent. La production d’électricité varie donc en fonction du jour. Au « midi vrai », heure à laquelle le soleil est au plus haut, la luminosité est au maximum ainsi que la production des cellules.
Les conditions idéales pour le fonctionnement d’une cellule sont donc une lumière maximum à une température minimum. Ces conditions sont bien sûr difficiles à atteindre puisqu’en plein jour les modules peuvent atteindre facilement 50° et plus.
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