Comment fonctionnent les panneaux solaires ? - C'est pas sorcier

Tout repose sur le matériau dont sont faits les panneaux solaires. En l'occurrence, il s'agit de silicium, un matériau que l'on retrouve dans le sable.

Alors comme toute la matière qui nous entoure, le silicium est constitué d'atomes. Un atome, c'est devenu un grand classique dans ces pas sorciers, c'est un grain de matière qui se présente sous la forme d'un noyau autour duquel gravitent des électrons.

Un courant électrique, ce que l'on cherche à obtenir, c'est justement une circulation d'électrons. Il se trouve que le silicium possède une particularité.

Quand on expose des panneaux solaires à la lumière, les électrons du silicium s'agitent dans tous les sens.

Attention, il ne s'agit pas d'une circulation d'électrons, ce n'est pas un courant électrique. Pour obtenir un courant électrique, il faut créer d'un côté un surplus d'électrons et de l'autre côté un déficit d'électrons.

On va recréer ces conditions en plaçant sur la couche supérieure de silicium des atomes de phosphore, autrement dit, des atomes qui possèdent un surplus d'électrons par rapport au silicium.

Et sur la couche inférieure, des atomes de bore, des atomes qui présentent un déficit d'électrons. Autrement dit, on se retrouve dans la configuration d'une pile, d'un côté la borne négative avec un surplus d'électrons, et de l'autre, la borne positive avec un déficit d'électrons.

Ensuite, il suffit de relier ces deux bornes par un fil conducteur, de placer une ampoule ou un moteur sur le fil, et dès que la lumière arrive sur les panneaux, les électrons se mettent à circuler en alimentant au passage l'ampoule ou le moteur.

L'avantage, c'est qu'à la différence d'une pile, c'est inépuisable. Tant qu'il y a de la lumière, les électrons circulent, il y a du courant.

Mais bon, ne nous emballons pas, le photovoltaïque a malgré tout ses limites. Avec les panneaux solaires qui sont vendus dans le commerce actuellement, 80% de l'énergie sont transformés en chaleur seule, 20% dans le meilleur des cas, sont convertis en électricité.

Cela dit, On peut rêver, ce n'est pas un hasard, si je suis dans ce laboratoire. Aujourd'hui, de nouvelles cellules sont à l'étude, des cellules qui utilisent des matériaux anti-reflets, par exemple, un meilleur dopage, bref, des cellules photovoltaïques qui ont un bien meilleur rendement, jusqu'à 40%.