Silicium

2. Principe de fonctionnement d’un lampadaire solaire  3. La description détaillée de chaque composant du système 3-1. La ressource solaire  3-2. Les technologies photovoltaïques dans l’éclairage  a. Le silicium monocristallin : b. Silicium multicristalline (polycristallines) c. Silicium amorphe  d. Caractéristiques de la cellule photovoltaïque  3-3. Les batteries : a. Batteries à décharges profondes (stationnaires) b. Batteries Nickel-Cadmium  c. Capacité  d. Autodécharge  e. Résistance

quantité à ce jour sont : le silicium mono ou poly-cristallin (plus de 80% de la production mondiale) et le silicium en couche mince à base de silicium amorphe ou CIS (Cuivre Indium Sélénium). 2)2.1 Les modules photovoltaïques au silicium Processus de fabrication : Le silicium est actuellement le matériau le plus utilisé pour fabriquer les cellules photovoltaïques disponibles à un niveau industriel. Le silicium est fabriqué à partir de sable quartzeux (dioxyde de silicium). Celui-ci est chauffé

photovoltaïque est fabriquée à partir de deux couches de Silicium (matériau semi-conducteur) : - une couche dopée avec du Bore qui possède moins d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée positivement (zone P). - une couche dopée avec du Phosphore qui possède plus d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée négativement (zone N). (2) Types de cellules La plupart du temps, c’est le silicium qui est utilisé comme semi-conducteur. Celui-ci

MEMs (MicroElectroMechanical Systems). A l’origine, les MEMs sont issus de la microélectronique. C’est l’apparition de composants solides et miniaturisés (invention du transistor bipolaire en 1957 [3]) et de méthodes de fabrication des composants au silicium (procédé « planar » en 1960 [4]), qui a permis le développement des microsystèmes à partir des années 70 avec, par exemple, l’invention du premier MEMS en 1967 schématisé dans la figure I.1 (transistor MOS à grille résonante [5]). Figure I.1 :

constituées d’un cristal à double couche (silicium), elles ont un bon rendement photovoltaïque mais ont un coût très élevé. * Les cellules poly-cristallines : elles sont constituées de plusieurs cristaux, ce qui diminue leur prix de fabrication. * Les cellules amorphes : leur prix est très bas mais elles ont un rendement assez faible * * * Chaque cellule est polarisée sur plusieurs couches * La couche supérieure est composée de silicium dopé par un élément contenant plus

Composition d'un panneau solaire photovoltaïque La cellule est une fine plaque de quelques microns découpée dans un lingot de silicium obtenu par fusion ou moulage. Ces cellules sont ensuite mises en série afin d’obtenir une tension normalisée : 12 ou 24V Les cellules ainsi reliées sont ensuite moulées dans un polymère (EVA) et, afin de les protéger mécaniquement. Elles sont mises en sandwich, généralement entre une plaque de verre et une feuille de polymère. L’ensemble est ensuite équipé d’un

plaques superposées, de même matériau. L’énergie crée par le panneau solaire est une réaction entre le photon lumineux provenant du soleil et la cellule de silicium contenue dans le panneau. En effet au contact des photons les cellules photovoltaïques font se faire arracher des électrons. Il va alors avoir un manque. La neutralité des atomes de silicium n’est plus respectée. On appelle ce manque d’électron un trou. C’est ainsi que se créer un mouvement, une borne plus va se former ainsi qu’une borne moins

grâce a des matériaux dits semi-conducteurs comme le silicium. Ces matériaux ont pour objectif d’absorber la lumière du soleil et de transformer celle-ci en énergie électrique Cette transformation s’appelle l’effet photovoltaïque. Les photons de la lumière du soleil mettent les électrons (du silicium) en mouvement ce qui génère de électricité de manière continue. L'énergie passif : Les éléments photovoltaïques (cellules PV, typiquement au silicium dope) transforment la lumière solaire (du domaine visible)

photovoltaïque est fabriquée à partir de deux couches de Silicium (matériau semi-conducteur) : - une couche dopée avec du Bore qui possède moins d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée positivement (zone P). - une couche dopée avec du Phosphore qui possède plus d'électrons que le Silicium, cette zone est donc dopée négativement (zone N). Lorsqu'un photon de la lumière arrive, son énergie crée une rupture entre un atome de silicium et un électron, modifiant les charges électriques. C'est

1954 mettre au point la première cellule photovoltaïque de rendements acceptables (environ 6% de l’énergie lumineuse convertie en énergie électrique). Ce rendement sera par la suite augmenté grâce à la découverte du fait que la photosensibilité du silicium pouvait être augmentée en ajoutant des impuretés ; celui-ci atteindra vers 1960 15%. Lors de la course vers l’espace, les photopiles ont connu des