Introduction

Mise en contexte : « Comment la lumière du soleil peut-elle se transformer en électricité ? »

Présentation du principe de base :

• Effet photovoltaïque = conversion de la lumière (photons) en électricité (électrons).
• La cellule agit comme une petite usine qui capte l’énergie solaire et génère du courant

Principe de l’effet photovoltaïque

 Explication simple du phénomène :

• Les photons de la lumière frappent une cellule en silicium.
• Cela libère des électrons, qui créent un courant électrique.
• Ce courant est en continu (DC).

Schéma animé : rayon de soleil → électrons qui se déplacent → courant DC.

Structure d’une cellule solaire

Présentation des deux technologies principales :

• Silicium monocristallin : rendement plus élevé (≈ 18–22 %), couleur bleu foncé uniforme.
• Silicium polycristallin : rendement plus bas (≈ 15–18 %), aspect mosaïque bleu clair, coût plus accessible.

Zoom visuel sur une cellule avec couches de silicium.

De la cellule au champ photovoltaïque

• Une cellule seule produit ≈ 0,5 V → insuffisant.
• Plusieurs cellules assemblées → module (panneau solaire).
• Plusieurs modules reliés → champ photovoltaïque.
• La production reste en courant continu (DC).

Schéma visuel : cellule → module → champ PV.

Conversion DC → AC par l’onduleur

•  Les appareils domestiques fonctionnent en courant alternatif (AC).
• L’onduleur transforme le courant continu des panneaux en courant alternatif utilisable.
• Deux types :
  • Onduleur central (pour toute l’installation).
  • Micro-onduleurs (derrière chaque panneau).
• Schéma animé : panneaux (DC) → onduleur → maison (AC).

Exemple concret de production

• Un panneau de 300 Wc produit en moyenne 1,2 kWh/jour, selon l’ensoleillement.
• Mise en parallèle :
• • ≈ 60 recharges de smartphone.
  • ≈ 12 h d’un petit réfrigérateur de 100 W.

Conclusion & rappel

Message clé :

1. La lumière est transformée en électricité grâce à l’effet photovoltaïque.
2. Les cellules s’assemblent en modules, puis en champs.
3. La production est en courant continu, converti en alternatif par l’onduleur.

Transition : « Dans la prochaine leçon, nous verrons les facteurs qui influencent le rendement. »

Visuels : schéma global récapitulatif : soleil 🌞 → cellule → panneau → champ PV → DC → onduleur → AC → maison 🏠.

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