Thème : Etude de l`évolution des caractéristiques des

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU
FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE ET D’INFORMATIQUE
DEPARTEMENT D’ELECTRONIQUE
MEMOIRE DE MAGISTER
Spécialité : Electronique
Option : Micro-électronique
Présenté par :
ZOUAK Belkacem
Thème :
Etude de l’évolution des caractéristiques des matériaux
thermoélectriques des anciennes et nouvelles générations et
applications photovoltaïque-thermoélectricité .
Devant le jury d’examen :
Mr LAGHROUCHE Mourad Professeur UMMTO Président
Mr BELKAID Mohamed Saïd Professeur UMMTO Rapporteur
Mr HADDAB Salah Maître de conférences A UMMTO Examinateur
Mme MENOUER Kahina Maître de conférences B UMMTO Examinatrice
Soutenance le : 24 / 05 / 2012

Résumé :
Depuis le début des années 1990, un regain d’intérêt pour la thermoélectricité
est apparu, dû en particulier à l’émergence de préoccupations environnementales
concernant les gaz utilisés en réfrigération et les émissions de gaz à effet de serre ainsi
que la volonté de développer des sources d’énergies alternative.
La génération de courant par effet thermoélectrique apparaît comme une source
intéressante pour soulager les problèmes énergétiques actuels, en mettant à profit la
transformation des énormes quantités de chaleur perdue dégagées par exemple par les
voitures, les chaudières,.., en énergie utile.
Le refroidissement thermoélectrique est aujourd’hui principalement utilisé pour le
refroidissement de petits volumes (glaciaires alimentaires ou médicales….).
Dans notre travail nous avons étudié la thermoélectricité et les effets
thermoélectriques à savoir : l’effet Seebeck, Peltier et Thomson. Nous nous sommes
par la suite intéressé aux matériaux thermoélectriques qui sont caractérisés par trois
paramètres: le coefficient Seebeck, la conductivité électrique et la conductivité
thermique. Les qualités d’un matériau thermoélectrique se mesurent par un coefficient
sans dimensions appelé facteur de mérite ZT. Un bon matériau thermoélectrique doit
posséder un bon coefficient Seebeck, une bonne conductivité électrique et une faible
conductivité thermique.
Dans le but d’étudier les couplages photovoltaïque-thermoélectricité, nous
avons fait une étude sur les cellules solaires photovoltaïques, leur principe de
fonctionnement, les paramètres influant sur le rendement et les technologies
photovoltaïques.
L’inconvénient majeur des cellules photovoltaïques et leur faible rendement, de
plus les radiations non converties échauffent le panneau. Une solution a été proposée,
celle-ci consistant à placer un module thermoélectrique sur la face arrière du panneau
solaire de manière à ce que le réchauffement du panneau atteint le module
thermoélectrique et produit du courant électrique par effet Seebeck et ainsi augmenter
le rendement.
Expérimentalement, nous avons réalisé et mis au point des dépôts en couches
minces de siliciure de type Mg
2
Si, qui a de bonnes qualités thermoélectriques. Les
couches minces de siliciures obtenues ont été caractérisées par les techniques AFM,
MEB et DRX.
MOTS CLES : Thermoélectricité, Photovoltaïque, caractéristiques, couplage.

Remerciements
Le travail présenter dans ce mémoire a été effectué au Laboratoire des
Technologies Avancées du Génie Electrique (LATAGE), département
d’Electronique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou.
J’exprime mes chaleureux remerciements au directeur de thèse,
Mr BELKAID Mohamed Saïd, Professeur au département d’électronique,
Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou, qui a suivi mes travaux. Pour ses
fructueuses remarques, ses encouragements et sa passion pour la recherche.
Qu’il trouve ici le témoignage de ma profonde gratitude.
Mes remerciements pour Mr ZIRMI Rachid qui nous a accordé de son
temps et qui a contribué pour l’orientation de ce travail dans la bonne direction,
pour ses précieux conseils et ses encouragements.
Pour l’honneur qu’il m’a accordé, en acceptant de présider le jury de
thèse, je remercie sincèrement Mr LAGHROUCHE Mourad, Professeur au
département d’électronique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou.
J’exprime ma profonde gratitude à Mme MENOUER Kahina et Mr
HADAB Salah qui ont bien accepté de faire partie du membre de jury ; Je leurs
adresse mes vifs remerciements.
Je remercie toute personne ayant contribué de prés ou de loin à la mise au
point de ce travail.

Mr. Belkacem ZOUAK
MAI 2012
D E D I C A C E S
Je dédie ce travail en signe de respect et de reconnaissance:
 A mes parents.
 A mes frères et sœur.
 A tous mes amis (es).
 A ceux qui m’ont aidé de loin ou de prés.

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