Chargement du modèle
Cet appareil ne peut pas afficher le modèle 3D. Les étapes de la visite ci-dessous se lisent sous forme de texte.
1 / 11 Un toit de 3 kW à midi Dix panneaux reposent sur deux supports inclinés à 30°, et le soleil est à 60° au-dessus de l’horizon sud ; la lumière les atteint donc perpendiculairement. L’installation produit 3,07 kW en courant continu. À droite, une coupe de cellule est représentée à une échelle plusieurs milliers de fois supérieure.
Faites glisser pour tourner. Molette ou pincement pour zoomer.
Visite Pièces Réglages
01 Un toit de 3 kW à midi Dix panneaux reposent sur deux supports inclinés à 30°, et le soleil est à 60° au-dessus de l’horizon sud ; la lumière les atteint donc perpendiculairement. L’installation produit 3,07 kW en courant continu. À droite, une coupe de cellule est représentée à une échelle plusieurs milliers de fois supérieure.
02 60 cellules sous le verre Le panneau de droite est séparé en couches. Sous le verre se trouvent 60 cellules câblées en série, puis une feuille arrière blanche. Derrière pend la boîte de jonction avec trois diodes de dérivation, une par groupe de 20 cellules. À 25 °C, le panneau du modèle fournit 307 W, soit 18,8 % de la lumière reçue.
03 Pourquoi les cellules sont bleu foncé Le silicium nu réfléchit environ un tiers de la lumière. Le dessus est gravé en petites pyramides ; un rayon réfléchi par une face atteint donc souvent la suivante, et un film de nitrure de silicium de 75 nm annule une grande partie du reste par interférence. Le peu qui revient est bleu.
04 La rencontre des types n et p La fine couche supérieure possède des électrons supplémentaires (type n) et l’épaisse base des électrons manquants, appelés trous (type p). À leur rencontre, électrons et trous s’annulent et laissent des ions fixes. Ces ions créent un champ électrique dirigé du côté n vers le côté p.
05 La lumière libère des électrons Un photon d’énergie supérieure à 1,12 eV peut libérer un électron et laisser un trou. Si la paire atteint la jonction, le champ attire l’électron vers le haut dans la couche n et pousse le trou vers le bas. Les électrons suivent alors le fil, traversent la charge et rejoignent les trous à l’arrière.
06 L’angle du soleil Un midi d’hiver à Séoul : le soleil n’est qu’à 29° de hauteur. Avec les panneaux inclinés à 33°, les rayons arrivent à 28° de la normale et chaque panneau reçoit 737 W/m². Ramenez l’inclinaison à 0° et cette valeur tombe à 442 W/m², car un panneau horizontal reçoit le même faisceau réparti sur une plus grande surface.
07 La chaleur et une seule feuille À 65 °C, les cellules perdent environ 0,4 % de leur puissance par degré au-dessus de 25 °C. Une feuille couvre maintenant une cellule. Elle ne peut plus porter le courant de la chaîne ; la diode de dérivation de son groupe de 20 conduit donc et le panneau tombe à 167 W. Sans la diode, la cellule ombragée chaufferait à 138 W.
08 Du toit à la bouilloire L’onduleur mural transforme le courant continu en courant alternatif à 220 V et trouve la tension à laquelle l’installation fournit le plus de puissance. À midi, celle-ci délivre 2,97 kW après une perte de 3 % dans l’onduleur. La maison utilise 0,5 kW et le reste sort par le compteur vers le réseau.
09 Plus d’un sommet Une feuille couvre maintenant 60 % d’une cellule, et la courbe de puissance du panneau n’a plus un seul sommet : la cellule ombragée limite le courant à droite, et à gauche sa diode de dérivation conduit. Un suivi par perturbation et observation démarre près de la tension en circuit ouvert, gravit le premier pic rencontré et s’arrête vers 151 W. Le pic le plus élevé, à 21,6 V, donne 200 W. Appuyez sur Balayage complet pour le trouver.
10 Le vrai soleil au-dessus de Séoul Le 21 décembre à Séoul, à 12:00 à l’horloge. Les équations de la NOAA placent le soleil à 28,6° au-dessus de l’horizon et à 8° à l’est du plein sud, car le midi solaire arrive à 12:30 à Séoul. Par ciel dégagé, un panneau incliné à 33° produit 1,36 kWh, et les dix panneaux fournissent 13,2 kWh après l’onduleur. Une inclinaison de 62° en capterait le plus ce jour-là : 1,55 kWh par panneau.
11 Six façons de construire une cellule La coupe montre maintenant une cellule TOPCon : une plaquette de type n avec un émetteur au bore au-dessus et, à l’arrière, un oxyde d’un ou deux nanomètres sous du polysilicium dopé. La plaquette étant de type n, les trous vont aux doigts avant et les électrons à l’arrière. Dans la table des rendements du NLR, la meilleure cellule TOPCon a atteint 26,68 % en décembre 2025. L’onglet Coupes propose aussi PERC, hétérojonction, contacts arrière et pérovskite sur silicium.
Module photovoltaïque Du verre trempé au-dessus, un cadre en aluminium et une feuille arrière blanche en dessous. À l’intérieur, 60 cellules, pour environ 1,65 m × 0,99 m au total. Cellules au silicium 60 cellules carrées de 156,75 mm de côté, reliées en série par de fins rubans. Dans le modèle, chacune fournit environ 5,1 W à 0,55 V en plein soleil. Boîte de jonction, diodes de dérivation Trois diodes à l’arrière, une par groupe de 20 cellules. Quand une cellule d’un groupe est ombragée, sa diode permet au courant de le contourner. Revêtement antireflet Un film de nitrure de silicium d’environ 75 nm d’épaisseur sur une surface gravée en minuscules pyramides. Il donne aux cellules leur aspect bleu foncé. Silicium de type n Une fine couche supérieure dopée au phosphore, qui lui donne des électrons supplémentaires. Les électrons recueillis par les doigts passent par ici. Jonction pn et zone de déplétion Là où n rejoint p, des ions positifs fixes (rouges) font face à des ions négatifs fixes (bleus). Les flèches orange montrent le champ électrique entre eux. Silicium de type p L’épaisse base, dopée au bore, qui laisse des trous. La majeure partie de la lumière est absorbée ici. Électrodes Des doigts d’argent à l’avant et une couche d’aluminium à l’arrière. Ils recueillent les charges et les transmettent au fil. Photons, électrons et trous Les traits colorés sont des photons. Chaque photon absorbé crée un électron bleu et un trou rouge. Le bleu s’arrête près du haut ; le rouge pénètre plus loin. Onduleur Transforme le courant continu du toit en courant alternatif pour la maison et maintient les panneaux à leur point de puissance maximale. Compteur et maison La maison utilise ce dont elle a besoin. Dans le modèle, elle consomme 0,5 kW et le reste sort par le compteur vers la rue.
