Gamze Türk

I.V.10.5 Application de l'effet photoélectrique: Les cellules photovoltaïques
Travail de recherche: Fonctionnement d'une cellule photovoltaïque
Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé à des photons, c'est-à-dire de la lumière, produit de l’électricité grâce à l'effet photovoltaïque qui est à l’origine du phénomène.
L'effet photovoltaïque est un phénomène physique faisant partie de l'effet photoélectrique. (Rappel => Effet photoélectrique: Capacité de la lumière à arracher des électrons à un métal à condition d'avoir une énergie minimum et donc d'une fréquence minimum.)
L'effet photovoltaïque est mis en oeuvre dans les cellules photovoltaïques pour produire de l'électricité à partir du rayonnement solaire.
Cet effet est obtenu par l'absorption des photons dans un matériau semi-conducteur (Semi-conducteur: Matériau qui est ni isolant, ni métalique et qui conduit l'électricité de manière imparfaite; leur conductivité dépend de la température et de la lumunosité), qui génere alors une tension électrique. (Différence de potentiel électrique entre deux points.)

Une cellule photovoltaïque est fabriquée à partir de deux couches de Silicium qui est un matériau conducteur;
- une couche dopée avec du Bore qui possède moins d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée positivement et est appelé ZONE P.
- une couche dopée avec du Phosphore qui possède plus d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée négativement et est appelé ZONE N.
Lorsqu'un photon est absorbé, son énergie crée une rupture entre un atome de silicium et un électron, modifiant ainsir les charges électriques. C'est l'effet photovoltaïque.
Les atomes, chargés positivement, vont alors dans la zone P et les électrons, chargés négativement, dans la zone N. Une différence de potentiel électrique (=>Tension électrique) est ainsi crée. Un courant électrique se crée si une résistance (Exemple: Ampoule sur le schéma) est placée dans le