∅ : le travail de sortie du semi-conducteur. Le fonctionnement des cellules solaires repose sur le contact Schottky « redresseur » du type métal semi-conducteur. Les électrons qui se trouvent dans les semi-conducteur de type n ont une énergie supérieure à ceux qui sont dans le métal.
Au cours de la conversion photovoltaïque dans une cellule solaire à hétérojonction il se produit le phénomène de la recombinaison de surface et la recombinaison volumique. Dans une cellule solaire l’électron absorbe l’énergie du photon, puis passe de la bande de valence vers la bande de conduction, d’où création d’une pair électron-trous.
Figure.I.11 : Influence de la température sur une cellule solaire [28]. L'éclairement correspond à l'intensité lumineuse captée par le module photovoltaïque, et se mesure en W/m2. La nuit, il est nul (0 W/m2). Il varie au cours de la journée entre 0 et 1000 W/m2 (valeur maximum), en fonction de la tension.
Cette découverte valu à Albert Einstein le prix Nobel en 1905. En 1955, des chercheurs américains (Chapin, Fuller, Pearson et Prince) travaillant pour les laboratoires Bell Téléphone (devenus aujourd’hui Alcatel-Lucent Bell Labs) développent une cellule photovoltaïque à haut rendement de 6 %.
Les paramètres d’une cellule photovoltaïque sont déterminés à partir de la courbe caractéristique courant-tension (I-V) (Figure.I.5) qui décrit le fonctionnement de la cellule. Figure.I.5 : Caractéristique I(V) d’une cellule solaire sous obscurité éclairement.
Figure I .12 : La caractéristique d’une cellule photovoltaïque non éclairée est celle en Présence d’un éclairement. Cette caractéristique est décalée vers le bas d’un courant Icc (courant de court-circuit). De même, elle coupe l’axe des abscisses en Vco (tension maximale de circuit ouvert). On peut regrouper trois zones essentielles :
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