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On appelle « effet photovoltaïque » la transformation de l'énergie solaire (photon) en électricité
(électron). C'est la conversion directe et électronique (et donc sans mouvement de fluide ou
mécanique) de la lumière solaire en électricité. « Photovoltaique » tire son étymologie de
« photon », la particule de lumière, et Alessandro « Volta » qui est un physicien italien (1745 -
1827, inventeur de la pile électrochimique zinc-cuivre vers 1800 - première photo ci-contre) et dont le
nom a servi pour définir l'unité de mesure de la différence de potentiel électrique : le Volt.
L'effet photovoltaïque a lui été découvert en 1839 par le physicien français Antoine César Becquerel,
grand-père de Henri qui découvrit la radioactivité (et donné son nom à la mesure de celle-ci). C'est
probablement la manière la plus étonnante de produire de l'électricité qui est une forme évoluée
d'énergie : stockable, transportable, modulable, ...
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Le graphique indique la manière dont la transformation de l'énergie lumineuse se fait et comment, pour simplifier, 2 couches sont
disposées pour assurer la génération du flux d'électrons, source de la différence de potentiel et du courant. La couche
supérieure est dopée avec un élément apportant des électrons (les chimistes parlent de valence supérieure) comme le
phosphore. La couche inférieure subit le même traitement mais avec un élément ayant moins d'électrons comme le bore. En
synthèse, l'énergie du photon qui rencontre un atome de silicium libère un électron qui peut circuler dans les couches de silicium
et créer ainsi un courant continu. Les capteurs (i.e. fils métalliques que l'on voit à la surface des panneaux) sont appelés contact
avant et arrière. Cette circulation polarisée est à l'origine d'un courant continu qui peut alors être transformé en courant alternatif
grâce à un onduleur.
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L'utilisation du photovoltaïque s'est développée au début des années 1960 pour les applications spatiales comme les satellites avec leurs
gigantesques panneaux. La course au rendement n'a cessé depuis pour pouvoir fournir un maximum d'électricité avec un minimum de surface.
Pour cela différentes technologies et type de silicium ont été et vont être utilisés (cf la page technologies). Une fois votre installation
réalisée, il sera intéressant de vous tenir informé de l'évolution de ces technologies, de leur rendement et de leur coût car vous pourrez
être amené dans les années à venir à effectuer des remplacements judicieux ...
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