Un module photovoltaïque ou panneau photovoltaïque , vulgairemant panneau solaire, n’est rien d’autre qu’un générateur électrique de courant continu. Il est composé de cellules photovoltaïques reliées entre elles électriquement. Un module est l’élément de base d’une installation photovoltaïque.
Le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) de base destiné à fabriquer les cellules constitutives des panneaux solaires photovoltaïques est le silicium.
Le silicium naturel n'est pas utilisable directement et il doit subir quelques traitements car c'est un isolant électrique et il doit devenir un semi conducteur. Il est d'abord débarrassé des impuretés qu'il contient. Ensuite, il faut lui réintroduire quelques atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la...) de phosphore et de bore. La partie "dopée" au phosphore devient du silicium "de type N" et la partie dopée au bore de "type P". La jonction des 2 types de silicium P et N donne un semi conducteur utilisable pour la fabrication des panneaux solaires.
Il existe différents types de modules dont les caractéristiques dépendent essentiellement de la nature des cellules les composants.
Les principaux types de cellules de module photovoltaïque
Les cellules monocristallines: sont les photopiles de la première génération, elles ont un taux de rendement de 12 à 16%, mais la méthode de production est laborieuse et difficile, et donc, très chère car il faut une grande quantité d'énergie pour obtenir du cristal pur. Les cellules polycristallines ont un rendement de 15 % ou davantage, mais leur coût de production est moins élevé. NB : Le silicium est le matériau de base des photopiles.
Les cellules polycristallines : sont élaborées à partir d'un bloc de silicium cristallisé en forme de cristaux multiples. Vues de près, on peut voir les orientations différentes des cristaux (tonalités différentes). Elles ont un rendement de 13 à 15 %, mais leur coût de production est moins élevé que les cellules monocristallines.
Les cellules amorphes ont un coût de production bien plus bas, mais leur rendement n'est que de l'ordre de 10 à 12 %.
Cette technologie permet d'utiliser des couches très minces de silicium. On peut donc appliquer de très fines couches de silicium amorphe sur des vitres, du plastique souple ou du métal, par un procédé de vaporisation sous vide. C'est le silicium amorphe qu'on trouve le plus souvent dans les petits produits de consommation comme les calculatrices et les montres, mais aussi plus récemment sur les grandes surfaces utilisées pour la couverture des toits.
