Principe et généralité d’une cellule photovoltaique classique :

Une cellule photovoltaique est un matériaux semi conducteur à base de Silicium et d'autres matériaux dopants (en très faible quantité ) améliorant sa capacité à transformer l'énergie lumineuse (photon) en énergie électrique ( électron ) .

Une cellule photovoltaique est un matériaux semi conducteur à base de Silicium et d'autres matériaux dopants (en très faible quantité ) améliorant sa capacité à transformer l'énergie lumineuse (photon) en énergie électrique ( électron ) .

La cellule photovoltaïque est fabriquée à partir de deux couches de Silicium (matériau semi-conducteur) :

- Une couche possédant un déficit en électrons (zone dopée P).

- Une couche possédant un déficit en électrons (zone dopée P).

Lorsqu'un photon arrive, son énergie crée une rupture entre un atome de silicium et un électron, modifiant les charges électriques.

Les atomes, chargés positivement, vont alors dans la zone P et les électrons, chargés négativement, dans la zone N ce qui crée notre tension.

Une cellule photovoltaique est régit par deux grandeurs physiques : l'éclairement et la température. En effet plus l'éclairement ( W/m² ) est fort plus la cellule va délivrer du courant et inversement. Pour la température ( °C ) c'est l'inverse, plus elle est importante plus la tension diminuera.

Il existe trois grands types de technologie photovoltaique :

Dans un premier temps il y a la technologie dite cristalline au silicium ( première génération ). Elle est composé de deux types de cellule :

- la cellule en Silicium monocristallin ( m-Si ), qui est composée d'un seul cristal. Celle-ci a un rendement pouvant atteindre 20 % ( cas exceptionnels ), il est souvent compris entre 15 et 18 %. Cependant ce genre de cellule est très coûteuses et polluantes.

- la cellule en Silicium polycristallin ( p-Si ), qui est composée elle de plusieurs cristaux. Cette cellule peut avoir un rendement compris entre 12 et 15 %. Ce type de cellule est moins coûteuse ( mais reste tout de même élevé ) .

                                                 monocristallin                                                                                  polycristallin

Ensuite il y la technologie couche mince ( deuxième génération ), comprenant des cellules au silicium amorphe ( a-Si ), le Tellure de Cadnium ( CdTe ), le Cuivre/Indium/Sélénium ( CIS ) et l'Arsénure de Gallium ( Ga-As ).

Pour finir il y a les cellules organiques et les cellules à jonction ( troisième génération ) comprenant la cellule à colorant dite de Graetzel.

                                                

                                                Part de marché                                                       évolution de la production des cellules photovoltaique