Solaire
Effet Photovoltaïque
Présentation
Décembre 2000
Apex BP Solar
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E f f e t P h o t o v o l t aïque
Présentation
Découvert en 1839 par Henry Becquerel, l’effet photovoltaïque permet la transformation de l'énergie lumineuse en électricité. Il repose sur la technologie des semi-conducteurs
1. LES MATERIAUX SEMI-CONDUCTEURS
Les semi-conducteurs intrinsèques, éléments de la quatrième colonne du tableau périodique des éléments constituent des cristaux qui peuvent devenir conducteurs sous certaines conditions. Pour expliquer ce phénomène, il convient dans un premier temps de décrire la structure électronique des atomes. Les électrons occupent les bandes énergétiques les plus basses dans leur état normal. Ces différentes bandes d'énergie accessibles sont séparées par des bandes énergétiques interdites appelées « gap » qui constituent de véritables barrières énergétiques : ∆E=Ec-Ev≅1eV
Energie
Bande de conduction
Ec Ev Bande interdite
Bande de valence occupée
Bandes énergétiques au sein de l’atome
En outre on appelle bande de valence la bande la plus élevée en énergie occupée par les électrons et bande de conduction, la bande énergétique accessible située au dessus de la bande de conduction. Lorsqu'il y a apport d'énergie, comme c'est le cas avec un rayon lumineux incident, les électrons de la bande de valence sont susceptibles de traverser la bande interdite et de passer dans la bande de conduction. Dès lors, ces électrons deviennent libres et sont capables de se déplacer à l'intérieur du cristal.
Les matériaux semi-conducteurs
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1.1. Dopage d'un semi-conducteur
La technique du dopage d'un cristal semi-conducteur consiste en l'appauvrissement ou l’enrichissement du nombre d'électrons au sein