Produits phares
La physique de la cellule photovoltaïque est très similaire à celle d’une diode classique à jonction p-n. Lorsque la lumière est absorbée par la jonction, l’énergie des photons absorbés est transférée aux électrons du matériau, entraînant la création de porteurs de charge qui sont séparés au niveau de la jonction. Ces porteurs de charge peuvent être des paires électron-ion dans un électrolyte liquide ou des paires électron-trou dans un matériau semi-conducteur solide. Dans la région de la jonction, les porteurs de charge créent un gradient de potentiel, sont accélérés sous l’effet du champ électrique et circulent sous forme de courant dans un circuit externe. Le produit du carré du courant par la résistance du circuit correspond à la puissance convertie en électricité. L’énergie restante des photons contribue à augmenter la température de la cellule.
Un panneau photovoltaïque classique est constitué de plusieurs modules pouvant être raccordés en série afin d’obtenir les niveaux de courant et de tension souhaités à l’entrée de l’onduleur. Un ensemble de panneaux photovoltaïques raccordés de cette manière constitue généralement un champ photovoltaïque.
Les caractéristiques courant-tension (I-V) du module photovoltaïque peuvent être définies en conditions d’ensoleillement ou d’obscurité. Dans le premier quadrant, la partie supérieure gauche de la courbe I-V, à tension nulle, correspond au courant de court-circuit. Il s’agit du courant mesuré lorsque les bornes de sortie sont court-circuitées (tension nulle). La partie inférieure droite de la courbe, à courant nul, correspond à la tension en circuit ouvert. Il s’agit de la tension mesurée lorsque les bornes de sortie sont en circuit ouvert (courant nul).
Si une tension est appliquée de manière externe en sens inverse, par exemple lors d’un régime transitoire provoqué par un défaut du système, le courant reste constant et la puissance est absorbée par la cellule. Toutefois, au-delà d’une certaine tension négative, la jonction entre en claquage, comme dans une diode, et le courant augmente fortement. Dans l’obscurité, le courant reste nul jusqu’à atteindre la tension de claquage, qui est identique à celle observée en conditions d’ensoleillement.