Un module photovoltaïque plus communément appelé panneau photovoltaïque ou encore panneau solaire est composé d’un ensemble de cellules photovoltaïques qui sont reliées entre elles. Un ensemble de panneaux constitue une installation photovoltaïque. L'onduleur convertit le courant continu produit par l'installation photovoltaïque en courant alternatif.

Le panneau photovoltaïque

Le panneau photovoltaïque aussi appelé panneau solaire ou encore module photovoltaïque est composé d’un ensemble de cellules photovoltaïques qui sont reliées entre elles en série ou en parallèle. La puissance d’un panneau exprimée en watts dépend donc du nombre de cellules qui le composent ainsi que de la puissance de chaque cellule.

La cellule photovoltaïque

La cellule photovoltaïque est donc la composante du système qui va réellement se charger de produire de l’électricité. Les cellules les plus répandues sont constituées de silicium (Si) qui est un semi-conducteur qui absorbe l’énergie lumineuse et la transforme directement en courant électrique continu. Le silicium est l'élément le plus abondant sur terre après l'oxygène.

Il existe trois types de cellules photovoltaïques :

• les cellules monocristallines

Elles sont composées d'un seul cristal et offrent les meilleurs rendement qui varient entre 15 et 22 %. Elles ont également de bonnes durées de vie (de l'ordre de 30 ans). L'inconvénient est qu'elle sont chères.

• les cellules polycristallines ou multicristallines

Elles sont composées de plusieurs cristaux et offrent des rendements de l'ordre de 10 à 13 %. Cependant, elles coûtent moins chère que les cellules monocristallines et offrent également de bonnes durées de vie (de l'ordre de 30 ans).

• les cellules amorphes

Elles sont produites par projection de silicium en couche fine sur du verre ou du plastique par exemple. Elles coûtent moins cher que les autres cellules mais elles ont de moins bons rendements et leur durée de vie est plus courte (de l'ordre de 10 ans).

L’unité de mesure de la puissance d’une cellule et donc d’un panneau est le Watt-crête (Wc). Un watt-crête représente la puissance électrique maximale produite dans des conditions standards qui sont d’une part un ensoleillement de 1000 watts/m2 (1 kilowatts/m2) et d’autre part, une température de la cellule photovoltaïque de 25 degrés. Il s’agit donc d’une unité théorique qui va servir de base au calcul de la puissance électrique estimée d’une cellule ou d’un panneau. Cette estimation tenant compte notamment de l'orientation de la cellule par rapport au soleil ou encore de l'inclinaison de la cellule par rapport au rayonnement solaire.

L’onduleur

Les panneaux photovoltaïques produisent du courant continu. Dans la pratique, nous utilisons principalement du courant alternatif, et plus rarement du courant continu. La raison principale est qu'il faut pouvoir diminuer et augmenter la tension de l'électricité comme on veut et cela n'est possible qu'avec du courant alternatif (et l'utilisation d'un transformateur). Une installation photovoltaïque devra être équipée d'un onduleur (ou plusieurs) qui est l’appareil qui va se charger de transformer le courant continu en courant alternatif qui pourra alors alimenter, par exemple, une maison.

L’installation photovoltaïque

Une installation photovoltaïque regroupe l’ensemble des composants nécessaires à la production d’électricité dans le cadre d’un projet (produire de l’électricité dans la maison d’un particulier, par exemple). L’installation photovoltaïque se compose donc des panneaux solaires, du ou des onduleurs et du câblage. En général, une installation photovoltaïque produira plusieurs milliers de watts-crête ; on parlera alors de production en kilowatts-crête (kWc).

Une installation sera dite en réseau lorsqu’elle revend au réseau ce qu’elle ne consomme pas, tandis qu’elle sera dite autonome lorsqu’elle stocke dans des batteries ce qu’elle n’utilise pas.