solaires tech

Chapitre 2:
Le solaire
photovoltaique
1Dr. Y. Azoumah, Technologie solaire
Dr. Yao AZOUMAH
[e-mail]
UTER GEI; LESEE
07/10/2012

Il est possible de convertir l’énergie solaire en énergie électrique de
diverses manières. Les systèmes utilisés sont plus ou moins
complexes.
La cellule photovoltaïque ou photopile est le moyen le plus simple.
Elle permet de convertir directement le rayonnement solaire en
Chapitre 2: Solaire photovoltaïque (PV)
électricité
Une photopile est une diode plate qui présente une DDP et qui
placée au soleil libère des électrons qui sont arrachés à la photopile
par les photons solaires.
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Fonctionnement de la photopile
Vis-à-vis du courant électrique et de l’énergie solaire, il existe trois
sortes de matériaux que sont les isolants, les conducteurs et les
semi-conducteurs.
Les isolants ne libèrent pas d’électrons quand les photons solaires
leur tombent dessus. L’énergie incidente est insuffisante pour
Chapitre 2: Solaire photovoltaïque (PV)
leur tombent dessus. L’énergie incidente est insuffisante pour
arracher les électrons.
Avec les semi-conducteurs tels que le silicium, les électrons peuvent
être arrachés par les photons pourvu que ces photons soient
suffisamment énergétiques.
Avec les conducteurs l’énergie des photons permet effectivement
d’arracher des électrons, mais en l’absence d’une DDP ces électrons
se recombinent immédiatement avec les sites vides en produisant de
la chaleur uniquement.
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Pour créer une DDP dans un semi-conducteur et véhiculer les électrons
on réalise une jonction P-N comme dans une diode
Dopage P avec
création de trous
Dopage N avec
apparition
Chapitre 2: Solaire photovoltaïque (PV)
Un dopage est réalisé en introduisant des atomes d’un corps étranger
dans le semi-conducteur. Un dopage N libère des électrons en excès.
Un dopage P crée des trous ou lacunes avides d’électrons.
Les matériaux dopés N et P, puis mis en contact présentent une DDP à
la jonction. Avec le silicium cette DDP est de 0,6 V
création de trous
apparition
d’électrons libres
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Le dopage P du silicium est obtenu par des atomes de phosphore.
Le dopage N est obtenu par des atomes de bore.
On appelle jonction P-N ou diode la liaison réalisée entre un semi-
conducteur dopé N et un semi
-
conducteur dopé P.
Chapitre 2: Solaire photovoltaïque (PV)
conducteur dopé N et un semi
-
conducteur dopé P.
Lorsqu’une paire électron-trou est dissociée à proximité de la
surface de la jonction, l’électron est aspiré vers le côté N et le trou
vers le côté P par le champ électrique créé par le DDP.
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