Un semi conducteur pur a une faible conductivité à une température ambiante car il dispose de peu d'électrons libres. Pour remédier à ce problème, la technique du dopage est utilisée. Elle consiste à ajouter des atomes disposant d'une couche externe avec un nombre d'électrons différent.

• On peut former un semi conducteur de type N (conduction assurée par des charges négatives) en ajoutant du phosphore au silicium. En effet, le phosphore dispose d'électrons de valence de plus que le silicium ce qui crée un excès d'électron.
  
  
• On forme aussi un semi-conducteur de type P (conduction assurée par des charges positives) en ajoutant de l'aluminium au silicium. En effet, l'aluminium dispose d'un électron de valence de moins que le silicium ce qui crée un manque d'électron.

(Source : canal-u.fr)

Les électrons en excès ou les trous conduisent l'électricité. Cela permet ainsi de créer deux couches, l'une chargée positivement, la seconde chargée négativement. Lorsque les zones P et N sont adjacentes, elles forment une diode (les électrons ne peuvent passer que dans un unique sens : la zone de contact est appelée jonction NP).

(Source : supinfo-projects.com)

La cellule photovoltaïque se compose donc de matériaux semi-conducteurs dopés N et P. La jonction entre les couches P et N permet aux électrons en surplus de migrer, sous l'effet de la lumière, de la couche N à la couche P pour y occuper les lacunes. Seulement, les électrons doivent passer par le circuit électrique puisque la jonction N-P est une diode. Ce déplacement des électrons est synonyme de production d'électricité.
Il est important de noter que la tension est presque constante tandis que l'intensité varie proportionnellement à la quantité de lumière reçue.

(Source : supinfo-projects.com)

Après avoir étudié le fonctionnement d'une cellule photovoltaïque, nous allons mettre en pratique notre étude afin de déterminer les caractéristiques d'une installation photovoltaïque permettant de fournir l'énergie électrique dont le monde a besoin.