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Deux couches de cristal superposées constituent le cœur de chaque cellule solaire.

Deux couches de cristal superposées constituent le cœur de chaque cellule solaire : l’une des couches contient un excédent d’électrons libres, des particules chargées négativement. L’autre couche manque en revanche d’électrons.

Les espaces vides, où ces électrons devraient en fait se trouver, se nomment trous. Si les cristaux pouvaient éprouver des sentiments, ils seraient très malheureux de cette situation car ils aspirent à l‘équilibre.

Le spectacle des électrons planant librement sur une face et des trous béants sur l’autre leur sont insupportables. Tous deux font la paire : ensemble, ils s’éteignent, parvenant par là à établir l‘équilibre.

Sur la surface de contact des deux couches les électrons sont attirés d’une couche vers l’autre afin de remplir les trous, ce qui entraîne la formation d’un fin secteur chargé. Mais le bonheur cristallin est de courte durée, car c’est précisément ce secteur qui produit à présent une sorte de chute électrique.

Quand le soleil brille, la polarisation de la cellule solaire est de plus en plus forte

A l’instar de l’eau qui ne peut couler qu’en aval, les électrons libres sont également attirés vers une seule direction dans la cellule solaire. Ainsi, ils ne peuvent plus suivre leur préférence naturelle pour les trous, mais sont continuellement dirigés dans l’autre direction.

Malheureusement, la suite est encore plus grave : pour les couches de cristal, le soleil au beau fixe est tout le contraire d’une partie de plaisir. L’énergie contenue dans les rayons de soleil expulse même les électrons pourtant bien liés aux cristaux hors de leur ancrage. Les petites particules emmagasinent l’énergie solaire et se détachent de leur atome.

Il ne reste plus qu’un trou, un endroit vide. Tandis que les électrons libres ont à présent commencé leur chute sur la pente électrique, les trous, comparables à des bulles d’air, semblent suspendus en l’air, et cela chacun de son côté, les électrons de l’un, les trous de l’autre. Le chemin menant vers l’un et l’autre est obstrué – la tension dans les cristaux s’accroit littéralement.  

Un câble ferme le cercle, ce qui engendre le courant

Mais il existe une solution : un simple câble placé entre les deux côtés peut franchir la distance. Aussitôt, les électrons se dépêchent pour rejoindre les trous afin de les remplir. Le cercle se referme, et un flux continu de courant d’électrons, mieux connu sous le nom de courant électrique.

Tandis qu’ils empruntent le chemin à travers le câble, les électrons émettent l’énergie obtenue à partir de la lumière solaire. C’est précisément cette dernière que l’homme peut à présent mettre à profit.

Photo: ©Ramona Heim/Shotshop.com

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