Un champ photovoltaïque est un assemblage de panneaux photovoltaïques. Les panneaux photovoltaïques, ou panneaux photovoltaïques, sont plus communément appelés panneaux solaires. Ils absorbent la lumière, en particulier la lumière du soleil, et la convertissent en énergie utilisable. Le champ photovoltaïque est un élément clé dans la production d’énergie solaire. Les inquiétudes concernant les effets environnementaux des combustibles fossiles et les nouvelles avancées de la technologie photovoltaïque ont accru l’intérêt pour l’énergie solaire au 21e siècle.
L’énergie photovoltaïque est produite par l’effet photovoltaïque, qui a été découvert pour la première fois au 19ème siècle. Les particules lumineuses appelées photons sont dirigées vers une cellule photovoltaïque ou un groupe de cellules. Les propriétés chimiques de ces cellules font que les photons agitent les électrons, les particules subatomiques responsables de l’électricité. La structure de la cellule PV dirige ces électrons dans un circuit électronique, les convertissant en électricité utilisable. Le premier champ photovoltaïque a été construit dans les années 1950.
Initialement, le champ photovoltaïque avait des usages limités, principalement scientifiques. Les panneaux photovoltaïques ont d’abord été utilisés pour fournir de l’énergie aux satellites en orbite. Ils sont encore utilisés à cette fin; la Station spatiale internationale et le vaisseau spatial d’exploration Juno sont tous deux alimentés par des panneaux photovoltaïques. Les utilisations terrestres comprennent les appareils situés dans des zones où la connexion à un réseau électrique par des lignes électriques est peu pratique ou impossible. Les véhicules récréatifs et les panneaux routiers autonomes en sont deux exemples courants.
Un générateur photovoltaïque se compose d’un petit ou d’un grand groupe de panneaux photovoltaïques connectés, selon la quantité d’énergie souhaitée. Le système attaché comprend souvent un onduleur pour convertir l’électricité en courant alternatif (AC) requis par la plupart des appareils ménagers. L’excès d’énergie est conservé dans des batteries de stockage ou, dans certains systèmes, peut être dirigé vers le réseau électrique local, fournissant un crédit pour les futures factures d’électricité. Alors que les cellules photovoltaïques peuvent produire de l’énergie à partir de n’importe quelle lumière, la lumière du soleil est de loin la source la plus courante. Le champ photovoltaïque doit être placé là où il recevra une exposition solaire maximale pendant la journée ; même une ombre mineure peut réduire considérablement son efficacité.
Les premiers panneaux photovoltaïques étaient coûteux et encombrants, limitant leur utilisation à ceux qui avaient des poches profondes et des engagements sérieux en faveur des énergies alternatives. Au 21e siècle, les cellules à couches minces ont été perfectionnées, rendant le réseau photovoltaïque plus léger et économiquement réalisable. Dans le même temps, le public s’inquiétait de plus en plus du coût et des effets environnementaux des combustibles fossiles tels que le charbon et l’essence. Cela a conduit à des incitations gouvernementales et à d’autres initiatives en faveur de la production d’énergie alternative. En conséquence, la technologie solaire a gagné en popularité et en utilisation dans le monde entier.