Comment les cellules photovoltaïques convertissent la lumière solaire en électricité?

L'énergie solaire est à la tête de la révolution verte. Si vous envisagez l'installation d'un système solaire photovoltaïque (PV) sur votre maison, vous ne devez savoir comment les cellules photovoltaïques fonctionnent. Votre entrepreneur solaire connaît les détails, et ils savent quels types de panneaux à utiliser dans une application donnée.

Mais les systèmes photovoltaïques coûtent beaucoup d'argent, et les clients sont généralement intéressés à en savoir autant que possible sur les détails. Plus vous comprenez, plus votre propre processus de prise de décision sera.

Une cellule photovoltaïque norme est un sandwich mince à semi-conducteur, avec deux couches de silicium hautement purifié. Les réseaux photovoltaïques sont rien de plus que d'énormes matrices de sandwichs de semi-conducteurs interconnectés. Systèmes PV utilisables comprennent toutes sortes d'équipements qui protège l'utilisateur contre les chocs électriques, stocke de l'électricité dans les banques de la batterie, et convertit le courant continu (CC) en courant alternatif (AC), qui est ce que les gens utilisent dans leurs maisons. Mais au cœur de chaque système est un processus de conversion simple.

Une cellule de base est d'environ 1 / 100e de pouce d'épaisseur, avec un large éventail de domaines de surface. Une durée de vie typique est de plus de 25 ans, et il ya des cellules en place qui ont produit de l'électricité de manière fiable depuis plus de 40 ans. Cette longévité est finalement due à des revêtements et des structures d'encadrement qui protègent les cellules.

Un module est un ensemble de cellules élémentaires connectées en série, et des dispositions parallèles conçus pour obtenir des performances optimales.

Une cellule photovoltaïque typique produit environ un demi-volt de sortie électrique. Lorsque 36 les cellules photovoltaïques sont connectés en série, le résultat est un module de 18 volts. Un module ou panneau est un nombre de cellules élémentaires reliées entre elles et logées dans un produit fini. Un module PV typique dans une résidentiels mesures d'application autour de 2,5 pieds par 5 pieds, soit en bleu ou noir. Les cadres sont soit en aluminium ou noir, avec le dernier étant le choix de prédilection des la plupart des propriétaires de ces jours (ils ont juste l'air mieux).

Il est possible de réaliser une large gamme de tension et de courant sorties, en fonction de la façon dont les cellules individuelles sont reliées entre elles. La quantité d'énergie un module peut produire est fonction de la surface totale, ainsi que la quantité de lumière qui frappe le module.

Modules typiques sont rectangulaires et sont disponibles dans une variété de tailles et de configurations. Petits modules (du type utilisé dans les calculatrices de poche) sortie inférieure à un seul watt de puissance, tout en un module d'habitation typique produit environ 200 watts de puissance, plus ou moins.

Les modules sont caractérisés par:

• Matériau cellulaire, ou du type de processus de silicium qui est utilisé

• Vitrage matériau

• Châssis et liaisons électriques

La caractéristique la plus importante d'une cellule est la composition de la structure de silicium. Cellules monocristallines peuvent être jetés dans un lingot de plusieurs cristaux. Or les matériaux cristallins peuvent également être déposés sous la forme d'un film mince, qui est dénommé silicium amorphe.

Plaquettes de silicium individuels utilisés pour la fabrication des cellules photovoltaïques sont intégrées avec des contacts métalliques (fils). Les cellules sont revêtues d'un matériau anti-réflexion pour que la quantité maximale de la lumière solaire est absorbée par chaque cellule.

Cellules monocristallines sont plus efficaces que polycristallin parce que, dans les cellules polycristallines, les frontières inter-grains présentent une résistance au passage du courant (qui consomme de l'énergie). Le silicium amorphe est beaucoup moins coûteux à fabriquer, mais il est seulement environ la moitié aussi efficace dans la conversion de la lumière du soleil en énergie électrique utilisable. En termes pratiques, cela signifie qu'un système exige deux fois amorphe la surface de sortie de la même quantité d'énergie. Selon la quantité de surface disponible, ce qui peut ou peut ne pas être un problème. Dans la plupart des applications résidentielles, l'espace de toit convenable est limité, donc l'efficacité est un facteur important.