La conversion photovoltaïque

Le mot « photovoltaïque » vient du grec « phôtos » qui sinifie lumière et de « Volta » du nom du physicien italien qui, en 1800, découvrit la pile électrique. Mais c’est le savant français Antoine Becquerel qui le premier, en 1839, mit en évidence cette conversion particulière de l’énergie : la variation de la conductivité d’un matériau sous l’effet de la lumière.

C’est dans les appareils photos que les premières photorésistances furent utilisées, pour mesurer le taux de lumière. Ce sont des résistances dont la valeur dépend du flux lumineux reçu. Ce n’est qu’ensuite qu’on utilisa des cellules actives, génératrices de courant, les photopiles. Les premières sur les appareils photo étant en sélénium.

Le terme photopile est un peu imporpre car à la différence d’une pile classique dont l’énergie est stockée et restituée à volonté, la photopile ne produit de l’électricité que si elle est exposée à la lumière. Cette différence est fondamentale. Tout élément photovoltaïque est convertisseur d’énergie qui transfrome la lumière en courant électrique. En se servant d’une analogie hydraulique, on pourrait comparer la pile électrique à une citerne d’eau, et la photopile à une source naturelle dont le débit serait proportionnel à l’ensoleillement à un instant donné.

Cette converstion d’énergie met en jeu trois phénomènes physiques, intimement liés et simultanés :

– l’absorption de la lumière dans le matériau,

– le transfert d’énergie des photons aux charges électriques,

– la collecte des charges.

Il est donc clair qu’un matériau doit avoir des propriétés optiques et électriques spécifiques pour permettre la conversion photovoltaïque.

Source : ENERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÎQUE 4e EDITION