L'énergie photovoltaïque

 
Fonctionnement de la cellule photovoltaïque

Un cristal semi-conducteur notée P, comme positif, est recouvert d'une zone très mince notée N, comme négatif, et d'épaisseur e égale à quelques millièmes de mm. Entre les deux zones se trouve une jonction J.

La zone N est couverte par une grille métallique qui sert de cathode k, tandis qu'une plaque métallique a recouvre l'autre face du cristal et joue le rôle d'anode. L'épaisseur totale du cristal est de l'ordre du mm.

Un rayon lumineux qui frappe le dispositif peut pénétrer dans le cristal au travers de la grille et provoquer l'apparition d'une tension entre la cathode et l'anode. En général, le semi-conducteur de base est du silicium monocristallin comme celui qui est utilisé pour la fabrication des transistors, mais on rencontre maintenant plus fréquemment du silicium poly-cristallin, moins coûteux à produire.

Schéma d'une cellule photovoltaïque


La cellule photovoltaïque est une diode à jonction PN particulière. La présence du champ électrique dû à l'existence de la jonction provoque l'accumulation vers les deux électrodes a et k des porteurs de charge produits par le rayonnement lumineux. Une force électromotrice d'environ 0,5 à 0,6 volts apparaît entre ces électrodes. Le dispositif est un générateur électrique.

L'intensité maximum du courant produit dépend de la surface de la cellule et de la valeur de l'éclairement : pour la courbe a  ci-dessous ,  l'éclairement  est plus  élevé que pour les  courbes b et c.

La tension produite par la cellule dépend peu de l'éclairement mais diminue de façon sensible lorsque la température augmente. La courbe c a été relevée à une température plus élevée que celle de la courbe b.

Tension et intensité d'une cellule photovoltaïque

 

Exemples de fabrication de cellules photovoltaïques

Dans la vidéo accessible grâce au lien ci-dessous, on peut suivre les différentes étapes de la fabrication des cellules photovoltaïques.
Vidéo sur la fabrication des cellules photovoltaiques

Dans la vidéo accessible grâce au lien ci-dessous, on peut voir un exemple de fabrication de panneaux photovoltaïques "nouvelle génération" : moins coûteux, ultraminces et flexibles.
Vidéo sur la fabrication de panneaux flexibles



© 2009 Créateur: Florian CRONFALT Rédacteurs: Florian CRONFALT, Florian MULLER, Donovan OLIVER site créé en Novembre 2008

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