energie solaire

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Le 13/06/2005 à 22h03 234 vues

Question d'origine :

il existerait une limite théorique à la transformation directe d énergie solaire en electricité(photovoltaique) ;si celà est vrai quel est l origine de cette limitation?valeur?

Réponse du Guichet

bml_sci - Département : Sciences et Techniques

Le 15/06/2005 à 12h21

Réponse du département Sciences et Techniques

L'ouvrage : Energie solaire photovoltaïque : le manuel du professionnel apporte des éléments de réponse :

De quoi se compose un système photovoltaïque ?

On appelle système photovoltaïque l'ensemble des composants nécessaires à l'alimentation d'une application en toute fiabilité. Les fonctions principales d'un système photoltaîque sont les suivantes :

Produire ------Stocker ----Contrôler et Mesurer ----- Transformer --- Utiliser

La conversion photovoltaïque

Elle met en jeu trois phénomènes physiques intimement liés et simultanés :

- L'absorption de la lumière dans le matériau
- Le transfert d'énergie des photons aux charges électriques
- La collecte des charges

Un rayon lumineux qui arrive sur un solide peut subir trois événements optiques : la réflexion, la transmission, l'absorption...
Dans un matériau photovoltaïque, une partie du flux lumineux absorbé sera restitué sous forme d'énergie électrique. Il faut donc que le matériau ait la capacité d'absorber la lumière visible, puisque c'est ce que l'on cherche à convertir. On prendra soin de minimiser les pertes purement optiques par réflexion ou par transmission....

Il existe , dépendant du matériau, un "seuil" d'énergie minimum nécessaire à cette libération des électrons par les photons. Si ce seuil dépend du matériau, c'est tout simplement parce que la structure électronique est différente pour chaque type d'atomes (nombres d'orbites et quantité d'électrons par atome) et donc les énergies mises en jeu également.

On appelle ce seuil le gap optique du matériau ou la largeur de bande interdite. En effet , si le photon a une énergie inférieure, il ne pourra pas créer la paire électron - trou et ne sera pas absorbé. Les propriétés électroniques et optiques sont donc intimement liées.

Pour des renseignements plus précis, voici une étude sur Développement des cellules solaires en silicium amorphe de type n-i-p sur substrats souples