Qu'est-ce qu'un module photovoltaïque?
Un module photovoltaïque est un groupe de cellules solaires connectées utilisées pour collecter l'énergie du rayonnement solaire. Chaque cellule est connectée électriquement à ces modules, qui sont à leur tour fusionnés dans un panneau. Lorsque des panneaux photovoltaïques sont installés à divers endroits, ils sont connus sous le nom de matrices. Ce tableau est connecté à un onduleur et à une batterie pour stocker l’énergie.
Malheureusement, ces modules sont sensibles à un certain nombre d'effets environnementaux et nécessitent donc une protection contre les éléments. De ce fait, ils doivent être recouverts de verre pour permettre au rayonnement solaire de pénétrer dans les cellules. Les modules sont également supportés par des supports en métal, fibre de verre ou plastique. Cela les maintient forts contre les vents violents.
L'énergie lumineuse sous forme de photons est collectée par le module photovoltaïque. Les cellules en silicium cristallin collectent ces photons dans une gamme de fréquences lumineuses. Cependant, des difficultés avec les spectres infrarouge et ultraviolet limitent l'efficacité des processus. Les photons impactent les cellules de silicium et stimulent les électrons. Lorsque ces électrons sont excités, de l’électricité est créée et stockée ou envoyée dans un réseau électrique.
Chacune des connexions électriques est placée dans une série pour obtenir la meilleure tension et le meilleur courant possibles. La surchauffe des cellules provoquée par l'ombre est évitée grâce à un système de diodes. Un module photovoltaïque peut également être modifié à l'aide d'un concentrateur. Il s'agit essentiellement d'une série de lentilles et de miroirs capables de rassembler de plus grandes quantités de photons et de les diriger vers de plus petites plaines de cellules.
Les laboratoires Bell Laboratories ont mis au point l'idée d'un module photovoltaïque à base de silicium en 1954. Le premier appareil pratique permettant de capter le rayonnement solaire et de le convertir en électricité a été fabriqué par Daryl Chapin, Calvin Fuller et Gerald Pearson. Le taux d'efficacité de conversion de la lumière solaire était d'environ six pour cent. Cela signifie que seule une petite partie des photons impactant le module photovoltaïque produisait réellement de l'électricité. Cela a été un défi majeur pour l’industrie, qui a tenté de modifier le processus afin de mieux utiliser les photons et le spectre de la lumière solaire.
Les cellules solaires, utilisées le plus souvent sous forme de générateurs photovoltaïques, ont plusieurs utilisations. Ils peuvent être utilisés simplement pour alimenter de petits appareils tels que des calculatrices ou des éclairages de jardin. Sinon, de grandes baies peuvent être construites sur les toits et dans les champs pour produire de l’électricité qui peut être injectée dans le réseau électrique pour compenser l’utilisation des autres ressources. En raison de la longue durée de vie du photovoltaïque, la NASA et d'autres agences spatiales ont utilisé des bardeaux solaires pour alimenter la majorité des satellites et la station spatiale internationale. Cela fournit une source d'alimentation infinie et une solution qui maintient ces objets alimentés et en place pendant une longue période.