Une cellule photovoltaique se caractérise au point de vue électrique par :
• Une tension proportionnelle au logarithme de l’intensité lumineuse. Pratiquement, on considère que la tension présente un seuil aux alentours de 0,5V.
• Un courant proportionnel à l’intensité lumineuse
• Une caractéristique courant-tension comme illustrée ci-dessous (cellule monocristalline sous ensoleillement de 1kW/m2)
Lorsque les considérations sur le rendement sont importantes, il s’agit de détecter le maximum de puissance disponible (ceci pour chaque condition d’éclairement) et d’ajuster les paramètres (courant-tension) du circuit de charge afin de garantir un transfert maximal de puissance de la cellule vers le circuit de charge. Pour de petites applications, ceci n’est souvent pas nécessaire et on se contente d’alimenter directement l’électronique à l’aide de la cellule solaire. La valeur idéale de la résistance de charge est approximativement égale au quotient de la tension à vide par le courant en court-circuit. A noter que cette valeur dépend de l’ensoleillement.
Le tableau ci-dessous donne quelques ordres de grandeur pour l’énergie lumineuse. Ces valeurs ne tiennent pas compte du rendement de la cellule photovoltaïque (de l’ordre de 5 à 10%) :