L’effet photovoltaïque

Conversion directe de la lumière en électricité

C’est une propriété de certains matériaux dits « semi-conducteurs », comme le silicium. La cellule photovoltaïque convertit la lumière en électricité, sans que rien ne soit détruit ni consommé dans le processus.

Cet effet a été mis en évidence en 1839 par le physicien français Antoine Becquerel (1788-1878). Il a observé que plusieurs éléments composés de silicium et raccordés en chaîne produisaient spontanément un courant électrique lorsqu’ils étaient exposés à la lumière. Il a également remarqué que l’intensité du courant produit était proportionnelle à l’intensité de l’éclairage.

Le silicium, élément chimique le plus abondant sur terre après l’oxygène

On le trouve dans de nombreuses roches telles que les granits, les sables ou les argiles. Il représente plus du quart de la masse de l’écorce terrestre.

Le silicium n’est pas présent à l’état pur dans la nature. Il doit être extrait de différents minéraux, comme la silice (ou dioxyde de silicium), principal composant du sable, puis purifié de ses impuretés et mis en forme pour être utilisé dans l’industrie photovoltaïque.

Le silicium est utilisé pour de nombreuses applications dans les domaines métallurgique, électronique et bien sûr photovoltaïque.

Une cellule photovoltaïque utilise les propriétés du silicium pour produire de l’électricité lorsqu’elle est exposée à la lumière. Les électrons situés sur les couches externes des atomes de silicium sont arrachés à l’attraction de leur noyau quand ils sont exposés au rayonnement solaire ; le transfert de ces charges électriques produit un courant continu.