La puissance électrique délivrée par une cellule photovoltaïque est le produit de la tension par le courant qu’elle génère. Ces deux grandeurs, courant et tension, dépendent à la fois des propriétés électriques de la cellule mais aussi de la charge électrique à ses bornes.
Les propriétés électriques de la cellule sont synthétisées dans un graphe qu’on appelle caractéristique courant-tension. Tout dipôle électrique est entièrement défini par sa caractéristique courant-tension, qui lui est propre.

Une cellule photovoltaïque, en tant que dipôle électrique, dispose de sa propre caractéristique courant-tension, ainsi qu’illustré ci-dessous :



Cette caractéristique courant-tension est une relation entre la tension et le courant délivrés par la cellule photovoltaïque.

Deux données importantes sont à relevées :

• Le courant de court-circuit noté I_cc : il s’agit du courant qui traverse la cellule photovoltaïque lorsque celle-ci est court-circuit, c’est-à-dire lorsque le pôle + est relié au pôle – (la tension à ses bornes est alors nulle). Dans ce cas, la puissance fournie par la cellule P = U × I est nulle.
  
  
  
• La tension en circuit ouvert notée U_co : il s’agit de la tension aux bornes de la cellule lorsque celle-ci est en circuit ouvert, c’est-à-dire lorsque le pôle + et le pôle – sont isolés électriquement de tout autre circuit électrique (le courant la traversant est alors nul). Dans ce cas, la puissance fournie par la cellule P = U × I est nulle.
  
  
  

La puissance fournie par la cellule est tout simplement le produit du courant et de la tension. A partir de la caractéristique courant-tension, il est intéressant de dessiner le graphe de la puissance (P = U × I) en fonction de la tension U, qu’on appelle aussi caractéristique puissance-tension (courbe verte) :

On retrouve bien les deux cas énoncés précédemment (cellule en court-circuit et cellule en circuit ouvert) pour lesquels la puissance fournie est nulle.

Par ailleurs, la caractéristique courant-tension d’une cellule photovoltaïque met en évidence un point de puissance maximum P_MPP (MPP signifie en anglais Maximal Power Point, soit Point de Puissance Maximum). Ce point de puissance maximum est le produit d’un courant et d’une tension donnés. On appelle respectivement I_MPP et U_MPP le courant et la tension correspondant au point de puissance maximum, c’est-à-dire tel que I_MPP × U_MPP = P_MPP.

Ainsi, 4 paramètres majeurs permettent de caractériser une cellule photovoltaïque :

• Le courant de court-circuit noté I_cc
• La tension à vide notée U_co
• Le courant de puissance maximale noté I_MPP
• La tension de puissance maximale notée U_MPP

La valeur des 4 paramètres ci-dessus dépend d’un certain nombre de paramètres dont :

• Le niveau d’éclairement de la cellule
• La température de la cellule