Aujourd'hui : "Sous le soleil"

3 juillet 2016. Brillant de mille feux sous le soleil estival, un avion aux ailes immenses atterrit sous une salve d’applaudissements sur le tarmac de l’aéroport d’Hawaï. Son nom : Solar Impulse 2.

S’il suscite un tel émoi, c’est qu’il vient d’accomplir un véritable exploit : voler 5 jours et 5 nuits sans utiliser une seule goutte de carburant. Comment ? Grâce à l'énergie... solaire !

Pour ce faire, ses longues ailes sont recouvertes de près de 17 000 cellules solaires (ou "cellules photovoltaïques").

Ces dernières sont capables de transformer l’énergie solaire en énergie électrique.

En fait, les cellules solaires sont composées de silicium (un élément abondant extrait du sable) et sont formées de plusieurs couches.

Deux de ces couches ont une particularité étonnante, elles sont… dopées. Non pas avec une drogue, mais avec des atomes de bore et de phosphore.

En effet, le bore a la particularité de posséder moins d’électrons que le silicium et le phosphore d’en posséder plus.

Ainsi, dans la couche dopée en phosphore les électrons en trop se déplacent librement, on parle "d’électrons libres". Ces derniers étant chargés négativement, on appelle cette couche "n".
En revanche, la couche dopée en bore étant déficitaire en électrons, elle contient des charges positives libres. On la nomme donc "p".

Lorsque ces deux couches sont mises en contact, les électrons de la couche n vont naturellement aller combler le déficit de la couche p créant ainsi ce que l’on appelle un "champ électrique permanent interne".

Résultat, lorsqu’un rayon lumineux entre en contact avec une cellule solaire, il va exciter les électrons du silicium et lui transférer son énergie.
Guidés par le champ électrique interne, ces électrons vont traverser les couches de la cellule solaire. On obtient ainsi un courant électrique !

Évidemment, cela ne fonctionne que lorsqu’il y a de la lumière.

Heureusement, les cellules solaires produisent assez d'énergie pour alimenter les moteurs de l'avion, et stocker une partie dans des batteries pour la nuit. Astucieux, non ?

Pour en savoir plus :

Les cellules photovoltaïques ont tout pour plaire : propres, écolo, avec un bon rendement... Seront-elles la clé des transports du futur ?
Alimenteront-elles nos maisons jour et nuit en énergie comme elles ont alimenté Solar Impulse ?

Partenaire de Solar Impulse, Air Liquide fournit les différents gaz nécessaires à la fabrication de ces cellules solaires (argon, hydrogène, oxygène, ammoniaque...) et participe ainsi activement à la recherche dans le domaine photovoltaïque.

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