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Domaines d’application
Domaine spatial Habitation isolée Industrie isolée
Centrale de puissance Résidence urbaine
Biens de consommation
Principes physiques de l’effet photovoltaïque
1839 : Le physicien français Edmond Becquerel découvre l’effet photovoltaïque.1875 : Werner Von Siemens expose le phénomène devant l’Académie des Sciences de Berlin.1887 : Heinrich Hertz met en évidence en l’effet photoélectrique externe, 1922 : Einstein obtient le prix Nobel de physique pour ses travaux sur l ’effet photo-électrique1954 : Chapin, Pearson et Prince, des laboratoires Bell mettent au point une cellule photovoltaïque à haut rendement (4%).1958 : Une cellule avec un rendement de 9 % est mise au point. Les premiers satellites alimentés par des cellules solaires sont envoyés dans l’espace.1973 : La première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construite à l’Université de Delaware.1983 : La première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une distance de 4 000 km en Australie.
L’effet photovoltaïque
E h f
1,2419eV
µm
E
Flux de photons Potentiel Solaire
Energie lumineuse
L’effet photovoltaïque
Principe de conduction des matériaux
Energie
Bande de valence
Bande interdite
Bande de conduction
GAP
Energie
I solant Métal Semi conducteur
Bande de conduction
Niveau de Fermi Bande de valence
Bande de conduction
Energie
GAP
EC
EV
L’effet photovoltaïque
Les photons excitent les électrons
Semi conducteur
Bande de valence
Bande de conduction
Energie
Egap =1 à 2 eV Photon E=hf< Egap
Photon E=hf> Egap
L’effet photovoltaïque
P N
P N
P N
Zone globalement négative Zone globalement positive
E Courant de dérive
Courant de diff usion
L’effet photovoltaïqueCollecte des électrons : le dopage
EC
EV
EF
P N
I
V
Obscurité (diode)
Eclairé (photopile)
VCO
ICC
E
Lumière
eVo=Egap
Rch
I V
Anode Cathode
I=V/Rch
V E
L’effet photovoltaïqueAbsorption de l’énergie lumineuse
0xI I e
I intensité
coefficient d’absorption en m-1
x profondeur de pénétration en m
L’effet photovoltaïqueComposition d’une cellule PV
Région de Charge d’Espace
Contact arrière
Contact avant
