Le principe de fonctionnement du module solaire est de permettre aux photons (particules lumineuses) de la lumière du soleil d'éliminer les électrons des atomes. Le silicium lui-même ne peut pas transporter de courant, c'est pourquoi le silicium présent dans les particules solaires est impur et combiné au phosphore. Lorsqu'ils sont combinés avec du phosphore, les électrons peuvent se délocaliser librement pour transporter des charges. Ce processus d'ajout d'impuretés est appelé dopage.

Le résultat est le silicium dit de type N et sa découverte à la surface de panneaux solaires photovoltaïques . Sous la couche de silicium de type N, le côté opposé de son miroir est : du silicium de type P. Le type P utilise des impuretés provenant d'éléments tels que le gallium ou le bore, ce qui signifie que le matériau a de la place pour d'autres électrons. Cela crée un champ électromagnétique où la couche supérieure de silicium de type N est négative et le silicium de type P est positif. Les électrons s'échappent des atomes dans la couche de type N et se déplacent vers la couche de type p pour remplir l'espace électronique vide. Le flux d'électrons produit de l'électricité.

Quels sont les composants de panneau solaire mono?

Les panneaux solaires sont constitués de couches de silicium. Le silicium forme une structure cristalline dure et fragile et est le deuxième élément le plus abondant sur terre. Ce matériau semi-conducteur peut être cultivé et les scientifiques font pousser du silicium dans un tube sous la forme d'un cristal unique et uniforme. Ensuite, ils ont déroulé le tube et découpé la feuille en « gaufrettes » pour les rendre aussi fines que possible. Le rendement de la plupart des panneaux solaires se situe entre 10 et 20 %. Il y a dix ans, le niveau d'efficacité des panneaux solaires était d'environ 13 %. En 2019, il est passé à 20 %. En raison de la nature du silicium, la limite supérieure du silicium est de 29 %.

Pour que les futures cellules solaires remplacent les cellules solaires existantes, elles doivent être capables de capturer plus de lumière, de convertir la lumière en énergie plus efficacement et d'être moins chères que les conceptions existantes.
La première option pour améliorer les cellules solaires consiste à ajouter du matériel afin qu'elles puissent capturer plus de lumière, ce qui signifie que nous n'avons pas besoin d'abandonner la conception actuelle des cellules solaires. Un équipement électronique peut être installé dans la cellule solaire afin que la cellule solaire puisse suivre le soleil lorsqu'il se déplace dans le ciel pendant la journée. Si la cellule solaire est toujours dirigée vers le soleil, cela permettra à plus de lumière de briller sur la cellule solaire, ce qui peut générer plus d'électricité. La conception actuelle des appareils électroniques pouvant remplir cette fonction est un défi permanent, mais les innovations dans ce domaine se poursuivent. Ou, au lieu de déplacer les cellules solaires, nous pouvons installer des miroirs pour concentrer la lumière sur des cellules solaires plus petites et moins chères.

Une autre façon d'améliorer les performances des cellules solaires est de déterminer leur efficacité. Les cellules solaires avec plus d'une couche de matériau de capture de lumière peuvent capturer plus de lumière. Récemment, une cellule solaire à quatre couches testée en laboratoire peut capter la lumière avec un rendement de 46%. Ces cellules sont encore trop chères et difficiles à produire pour un usage commercial, mais les recherches en cours pourraient faire de ces cellules ultra-efficaces la nouvelle norme.

L'alternative à l'augmentation de l'efficacité consiste simplement à réduire les coûts. Bien qu'il soit devenu moins cher depuis des décennies, il contribue encore grandement au coût d'installation des cellules solaires. En utilisant des cellules solaires plus minces, les coûts des matériaux sont réduits. Des chercheurs ont créé une cellule solaire flexible ultra-mince d'une épaisseur de 1,3 micron, soit environ 1/100 de la largeur d'un cheveu humain et 30 fois plus large que du papier de bureau. Il peut être placé sur des bulles de savon et est aussi efficace que le verre ordinaire. Cellule photovoltaïque. Comme les batteries à plusieurs couches, les cellules solaires à couche mince sont un peu délicates à fabriquer, ce qui limite leurs applications, mais les recherches sont en cours.

Dans un avenir proche, le coût des cellules solaires au silicium pourrait continuer à baisser, ce qui les rendra plus accessibles à un plus grand nombre de personnes à l'avenir, en particulier dans les pays en développement. Aux États-Unis, les réductions de coûts devraient augmenter la production d'énergie solaire de 500 % d'ici 2050. En théorie, comme nous le savons, pour alimenter le monde, nous avons besoin de 4 000 000 mètres carrés de cellules solaires. De ce point de vue, le désert du Sahara couvre une superficie de 3 600 000 mètres carrés.

L'énergie solaire a un grand potentiel, et la plupart des pays qui manquent encore d'électricité sont des pays chauds et ensoleillés. Pour ces pays, l'adaptation à l'énergie solaire sera plus efficace, plus sûre et plus propre que le kérosène. Cependant, en raison du manque d'ensoleillement continu pendant la journée, il est peu probable que les pays européens dépendent complètement de l'énergie solaire.