Mod-1-2-La cellule PV

FNEBTP / CSNER
F O R M A T I O N 2 0 1 1 : I N S T A L L A T I O N & M A I N T E N A C E D E S
SYSTÈMES PV
Animateurs de la formation
Néji AMAIMIA
Ingénieur en Chef en Energie
Rachid El Mokni
Ingénieur
Formation sur les Systèmes Photovoltaïques
Ingénieur en Chef en Energie
[email protected]om.tn
Ingénieur
r[email protected]et

:
" phos, photos " : mot grec qui désigne la lumière,
" voltaïque ", mot dérivé du physicien italien Alessandro
VOLTA, connu pour ses travaux sur l’électricité.
Lorsque les photons frappent certains semi-
conducteurs, ils délogent et mettent en mouvement les
électrons
des
atomes
de
ces
matériaux,
or
le
courant
Module de formation I – La Cellule Photovoltaïque
électrons
des
atomes
de
ces
matériaux,
or
le
courant
électrique n'est rien d'autre qu'un mouvement
d'électrons.
désigne l'électricité
produite par transformation d'une partie du
rayonnement solaire avec une cellule photovoltaïque

1839
:
Découvre
de
l’effet
photovoltaïque
par
le
physicien
français
Edmond
1839 : Découvre de l’effet photovoltaïque par le physicien français Edmond
Becquerel.
1875 : Werner Von Siemens expose devant l’Académie des Sciences de Berlin un
article sur l’effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs.
1954 : Trois chercheurs américains mettent au point une cellule photovoltaïque à
haut rendement au moment où l’industrie spatiale naissante cherche des
solutions nouvelles pour alimenter ses satellites.
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
.
Module de formation I – La Cellule Photovoltaïque
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.
Années 80 : Exploitation des systèmes PV pour l’électrification et le pompage
d’eau dans les zones isolées.
Fin des années 90 : Exploitation du PV pour la production de l’électricité injectée
au réseau dans plusieurs pays développés (Japon, Allemagne)
Années 2000 : Mise en place des politiques favorables pour le PV Réalisation des
centrales PV ayant des puissances de dizaines de MW.

• Conversion directe de la lumière du soleil en électricité propre.
• Matériaux semi-conducteurs
• Silicium, Gallium-Arsenid, Cadmium-Tellurid, Cuivre-Indium-
Diséléniure
• Part de marché Si 2006: 92%
Lorsqu’un matériau (semi conducteur) est exposé à la lumière du soleil,
les atomes exposés au rayonnement sont " bombardés " par les photons
constituant la lumière.
Module de formation I – La Cellule Photovoltaïque
Sous l’action de ce bombardement, les électrons auront l’énergie
nécessaire pour franchir le GAP: les électrons sont décrochés des
couches de valence pour se retrouver dans la couche de conduction .
Les électrons " décrochés " créent une tension électrique continue faible.
Une partie de l’énergie cinétique des photons est ainsi directement
transformée en énergie électrique :c’est l’effet photovoltaïque.
Le matériau semi-conducteur le plus communément utilisé dans les cellules
photovoltaïques est le silicium, présent en grande quantité dans le sable.

semiconducteur du type n
Électron
semiconducteur du type p
Trou
Module de formation I – La Cellule Photovoltaïque
Électron
•Montage de l`impureté de manière ciblée (silicium dopé)
•Atomes avec plus (phosphore) ou avec moins d´électrons (bore)
•Électrons libres en excès