TRAVAIL DE FIN D'ETUDE :
L'énergie solaire photovoltaique.

Historique :

La réaction photovoltaïque a été observée pour la première fois en 1839 par Antoine Becquerel, mais la première photopile fut construite en 1883 par Charles Fritts. Celle-ci était alors composée de Sélénium. Le rendement n'était alors que de 0,2%.

L'utilisation des cellules solaires ne commence réellement qu'après la seconde guerre mondiale avec la naissance de l'industrie spatiale. Les recherches permettent de multiplier son rendement tout en diminuant son cout: en 1954, trois chercheurs américains nommés Chapin, Fuller et Pearson mettent au point une cellule photovoltaïque à haut rendement. Cette dernière atteint 6% de rendement.

Quelques années plus tard, en 1973, dans le bouillonnement d'idées qu'engendre la crise pétrolière, toutes les filières de substitution aux énergies fossiles sont envisagées. Parmi les énergies renouvelables, la production directe d'électricité à partir du soleil par effet photovoltaïque figure en bonne place. On dispose en effet à cette époque de photopiles au silicium monochristallin de bon rendement (14%) et de grande fiabilité.

Principe de fonctionnement :

Une cellule photovoltaïque ( ou «photo-galvanique») est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photons), génère de l'électricité. C'est l'effet photovoltaïque qui est à l'origine du phénomène. Le courant obtenu est fonction de la lumière incidente. L'électricité produite est fonction de l'éclairement, la cellule photovoltaïque produit un courant continu.

Les cellules photovoltaïques les plus répandues sont constituées de semi-conducteurs, principalement à base de silicium et plus rarement d'autres semi-conducteurs: sulfure de cadmium, tellure de cadmium etc. Elles se présentent généralement sous la forme de fines plaques, rondes ou carrées, d'une dizaine de centimètres de côté, prises en sandwich entre deux contacts métalliques, pour une épaisseur de l'ordre du millimètre.