L’énergie photovoltaïque est dès aujourd’hui un acteur majeur de l’énergie propre.

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Principe d'une cellule photovoltaïque

L'effet photovoltaïque

L’énergie photovoltaïque transforme le rayonnement solaire en électricité par l’usage de cellules photovoltaïques qui, reliées entre elles, forment un module photovoltaïque, communément appelé panneau solaire.

Des matériaux semi-conducteur constituent les cellules photovoltaïques et génèrent des électrons au contact du rayonnement solaire, créant ainsi une tension électrique (courant continu).

Un onduleur transforme alors le courant continu en courant alternatif avant d’être réinjecté dans le réseau.

De la lumière à l’électricité

Principe de fonctionnement

Le silicium est le matériau semi-conducteur le plus couramment utilisé dans les cellules photovoltaïques. Chaque face de silicium est recouverte d’atomes permettant la circulation électrique (bore et phosphore). Ces cellules sont assemblées en modules de quelques centimètres d’épaisseur, d’environ 1 mètre sur 1,4 mètre, pour un poids d’environ 10 kilos.
Certains modules ne sont pas rigides, mais en membranes souples pour exploiter au mieux le relief de la toiture par exemple.

Chaque module délivre une puissance électrique exprimée en Wc (Watt crête) : il s’agit de la puissance maximum produite dans des conditions d’ensoleillement standards (1000W/m2 à 25°C).
Ces modules, utilisant des technologies différentes, n’ont pas tous le même rendement, celui ci variant de 8% à 20% en général.
Ainsi, un module disposant d’un rendement de 12% générera 120W/m2, soit environ 170W.
Ce rendement n’est pas influencé par l’inclinaison, l’orientation ou l’ensoleillement, mais dépend exclusivement de la technologie.

En revanche, ensoleillement, orientation et inclinaison des panneaux influent sur le nombre d'heures de fonctionnement à la puissance crête, et donc sur la production d'électricité.

En France métropolitaine, la production varie entre 800 heures et 1300 heures, ce qui correspond, pour 1kWC installé, à 800kWh – 1300kWh/an.

Coefficient de production en fonction de l'orientation des modules

Une technologie fiable

Les principaux éléments d’une installation photovoltaïque, à savoir les modules et les onduleurs, ont une durée de vie estimée à 25 ans. Ils sont généralement garantis par le producteur ou l’installateur sur leur durée de vie, et sont régulièrement entretenus via des contrats de maintenance signés dès l’installation : en cas de défaillance, ils sont remplacés dans les 5 jours.

Ces éléments sont produits par de grands groupes industriels qui maîtrisent parfaitement la technologie.

D’autre part, l’exploitant de l’installation souscrit à des assurances couvrant autant les dommages sur les modules que les pertes d’exploitation liées à ces dégâts.