LEÇON 3: EFFET PHOTOVOLTAÏQUE

 

3. Effet photovoltaïque

L’effet photovoltaïque est la conversion de la lumière en électricité. Tout élément photovoltaïque est un convertisseur d’énergie qui transforme la lumière en courant électrique. Cette conversion d’énergie met en jeu trois phénomènes physiques, intimement liés et simultanés :

  • L’absorption de la lumière par le matériau ;
  • Le transfert de l’énergie des photons aux charges électriques ;
  • La collecte des charges .

Autrement dit l’effet photovoltaïque est un phénomène physique propre à certains matériaux appelés « semi-conducteurs »

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L’analogie la plus simple est celle dite des « places de parking ». Prenons un automobiliste qui quitte sa place de parking pour un autre qui lui convient mieux. Une autre voiture va faire de même et venir prendre la place qu’il a libérée, laissant à nouveau une place libre qui pourra être prise par une troisième voiture, etc. Quand on imagine la scène, on voit bien « un courant de voitures » dans un sens (les électrons) et « un courant de places » dans l’autre sens (les trous).

3.1 Définition

semi-conducteurs: Matériau dont la conductibilité électrique peut varier en fonction des conditions dans lesquelles il se trouve

Dopage : procédé chimique consistant à insérer des impuretés dans le semi-conducteur

3.2 Semi-conducteurs de type N : Semi-conducteurs de type N(Apport d’électrons)

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3.3 Semi-conducteurs de type P : Positivement chargé(dopage au bore)déficit d’électrons
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Dopage N: apport d’électrons; Dopage P: déficit d’électrons ⇒Différence de potentiel

3.4 Energie des photons :  électron excité ⇒s’échappe et crée un trou positif à sa position initiale ⇒  ce trou va être comblé par un autre électron… venu d’un autre atome⇒ cet électron, remplaçant l’ancien, aura lui-même créé un vide qui sera comblé par un autre électron, et ainsi de suite…

 3.5 Électrons supplémentaires et barrière de potentiel

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Vidéo de la leçon

 

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