☀️ Plongée dans la chaîne énergétique des cellules …
Les cellules photovoltaïques représentent une avancée technologique majeure, permettant la conversion directe de la lumière en électricité.Ce processus repose sur des matériaux semiconducteurs, …
La fabrication de la première cellule solaire en matériaux semi-conducteurs est attribuée à Charles Fritts en 1883 2, 3. Cette cellule atteignait un rendement de près de 1 %, et utilisait de l' or et du sélénium, des matériaux coûteux 4.
Une cellule photovoltaïque, ou cellule solaire, est un composant électronique qui, exposé à la lumière, produit de l’électricité grâce à l’ effet photovoltaïque. La puissance électrique obtenue est proportionnelle à la puissance lumineuse incidente a et elle dépend du rendement de la cellule.
Les cellules solaires à multi-jonctions sont constituées de plusieurs couches minces déposées par épitaxie en phase vapeur aux organométalliques (EPVOM/MOVPE) ou par Épitaxie par jet moléculaire (EJM/MBE).
Le silicium est actuellement le matériau le plus utilisé pour fabriquer les cellules photovoltaïques. On l'obtient par réduction à partir de silice, composé le plus abondant dans la croûte terrestre et notamment dans le sable ou le quartz.
Pour que la cellule fonctionne, et produise le maximum de courant, on ajuste le gap du semi-conducteur au niveau d'énergie des photons. On peut éventuellement empiler les jonctions, de façon à exploiter au mieux le spectre d'énergie des photons, ce qui donne les cellules multi-jonctions, aussi appelées « cellules tandem ».
En fonctionnement, un photon arrache un électron à la matrice, créant un électron libre et un trou. Ces porteurs de charge diffusent jusqu'à la zone de charge d'espace.
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Vue d''ensembleProspective, recherche et développementHistoirePrincipe de fonctionnementMatériau : siliciumAutres matériaux et autres typesUsagesVoir aussi
Les différentes techniques du photovoltaïque n''ont pas encore atteint leur plein potentiel et de nombreuses pistes de recherche sont encore à explorer. Il s''agit de diminuer le prix de revient de l''électricité produite et d''augmenter la fiabilité, la durée de vie, la souplesse d''usage, la facilité d''intégration dans des objets, etc.
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