Qu'est-ce qu'une cellule solaire: construction, fonctionnement et ses applications

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Nous savons que les panneaux solaires peuvent être conçus avec un certain nombre de cellules solaires. La fonction principale des cellules solaires ou des cellules photovoltaïques est de générer de l'électricité avec une quantité spécifique car chaque cellule du panneau solaire fonctionne individuellement. Ainsi, en collectant l'électricité de chaque cellule, le panneau solaire génère de l'électricité. Ces panneaux utilisés dans les maisons pour fournir de l'électricité pour différents besoins. Une fois qu'un certain nombre de panneaux sont connectés, on parle alors de panneau solaire. Dans ce réseau, l'électricité de chaque panneau peut être transmise à un onduleur. Ainsi, cet onduleur convertit l'électricité du courant continu en courant alternatif pour l'utiliser dans les maisons. Énergie solaire n'est pas possible sans une conception appropriée des cellules solaires.

Qu'est-ce qu'une cellule solaire?

Définition: Un composant utilisé pour concevoir un panneau solaire est appelé cellule solaire ou cellule PV. Ces cellules jouent un rôle essentiel dans la conversion de l'énergie solaire à l'électricité est connu sous le nom d'effet PV. Les caractéristiques électriques des cellules solaires comme la tension, la résistance , et le courant changera lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil. Un panneau solaire peut être formé en combinant un certain nombre de cellules. Une seule cellule solaire génère une tension d'environ 0,5 volts à 0,6 volts.




Cellule photovoltaïque

cellule photovoltaïque

Construction de cellules solaires

La construction d'une cellule solaire est illustrée ci-dessous. La couche de pinacle de cette cellule comprend un verre de protection antireflet. Ce verre protège le semi-conducteur matériaux contre la lumière du soleil. Dans cette cellule, de petits motifs de grille avec de légères bandes métalliques sont disponibles sous le verre. De sorte que la couche supérieure de cette cellule puisse être formée en utilisant le verre, les bandes métalliques et le revêtement antireflet.



Construction de cellules solaires

construction de cellules solaires

La partie la plus importante de la cellule est la couche intermédiaire où l'énergie solaire peut être formée sous l'effet du photovoltaïque. Il se compose de deux couches semi-conductrices composées de matériaux de type p et de type n.

La couche de base de cette cellule se compose de deux parties. Une électrode métallique arrière se trouve sous le semi-conducteur de type p et elle fonctionne avec la grille métallique pour générer un courant électrique dans la couche pinacle.

Une couche réfléchissante est la dernière couche de cette cellule utilisée pour diminuer la perte de lumière dans le système. En fonction de l'application, les cellules solaires utilisent divers matériaux en fonction de leur application et de leur coût.


Fonctionnement des cellules solaires

Une fois que l'énergie solaire tombe sur un panneau solaire, elle absorbe. Chaque panneau du panneau solaire comprend un matériau semi-conducteur pour combiner les propriétés des isolants et des métaux. Cela permet donc de convertir l'énergie lumineuse en énergie électrique. Une fois que l'énergie du soleil tombe sur le panneau, un semi-conducteur absorbe, l'énergie des photons se transfère aux électrons et permet la circulation des électrons à travers le matériau comme un courant électrique. Il existe différents types de matériaux semi-conducteurs utilisés dans les cellules solaires comme le silicium, le photovoltaïque comme le photovoltaïque à couche mince, organique et à concentration.

Combinaison en série de cellules PV

Lorsque deux ou plusieurs cellules solaires sont connectées en série, cela s'appelle une combinaison en série de cellules solaires. Le raccordement des cellules solaires en série peut se faire en connectant la borne + Ve du panneau à la borne –Ve du deuxième panneau. A cet égard, le courant de sortie des cellules solaires est le même mais leur tension i / p devient deux fois.

Par exemple: Si nous connectons quatre panneaux solaires dans une combinaison en série, chaque panneau solaire évalué à 10 V et 5 ampères, alors le tableau total de panneaux serait de 40 volts à 5 ampères.

Combinaison parallèle de cellules PV

Lorsque deux ou plusieurs cellules solaires sont connectées en parallèle, cela s'appelle une combinaison parallèle de cellules solaires. Le raccordement des cellules solaires en parallèle peut se faire en connectant ensemble toutes les bornes + Ve des panneaux alors que toutes les bornes –Ve des panneaux conjointement. Dans cette connexion en parallèle, le courant de sortie des cellules solaires est le double mais leur tension i / p est la même.

Par exemple: Si nous connectons quatre panneaux solaires dans une combinaison parallèle, chaque panneau solaire évalué à 10 V ainsi que 5 ampères, alors le tableau total de panneaux serait de 10 volts à 20 ampères.

Combinaison série-parallèle de cellules PV

En série à la combinaison parallèle de cellules solaires, les amplitudes du courant et la tension augmentent. Ainsi, ces panneaux sont conçus avec la connexion en série et en parallèle des cellules.

Avantages

Les avantages des cellules solaires sont les suivants.

  • C'est une source d'énergie renouvelable
  • En utilisant cela, les factures d'électricité peuvent être réduites.
  • Le coût de maintenance est moindre
  • Simple à utiliser
  • Il ne génère ni bruit ni émissions
  • Il n'utilise ni eau ni carburant pour produire de l'électricité.
  • La durée de vie de ces cellules est d'environ 30 ans
  • Il nécessite moins d'entretien

Inconvénients de l'énergie solaire

Les inconvénients des cellules solaires sont les suivants.

  • Cela dépend du temps
  • Le stockage de l'énergie solaire coûte cher
  • Occupe plus d'espace

Applications

Les applications des cellules solaires sont les suivantes.

  • Clôtures électriques
  • Systèmes d'éclairage à distance
  • Traitement de l'eau
  • Pompage d'eau
  • Alimentation de secours
  • Satellites
  • Alimentations qui sont portables

FAQ

1). Quelle est la différence entre une cellule solaire et une cellule photovoltaïque?

Une cellule PV est un sous-ensemble de cellules solaires tandis qu'une cellule solaire convertit l'émission solaire en énergie fonctionnelle.

2). Quels sont les types de cellules solaires?

Ils sont à couche mince, monocristallins et polycristallins,

3). Quelle est la puissance maximale des cellules solaires?

Une cellule solaire en silicium de type monocristallin génère 0,60 V à une température de cellule de 25 ° C. La température de la cellule solaire en plein soleil sera proche de 45 ° C.

4). Les cellules solaires sont-elles une diode?

Oui, c'est une diode?

5). Quel est un autre nom pour les cellules photovoltaïques?

Cellule photovoltaïque

Ainsi, il s'agit de un aperçu de la cellule solaire , construction avec travail et ses applications. L'efficacité de la cellule solaire n'est que la somme de l'énergie électrique générée par une cellule séparée de l'énergie provenant de la lumière du soleil. La somme de l'électricité produite à partir des cellules solaires dépend principalement de la valeur du faisceau accessible ainsi que de nombreuses caractéristiques de cette cellule.