Les cellules photovoltaïques sont des composants électroniques semi-conducteurs permettant de convertir l'énergie lumineuse fournie par le Soleil en énergie électrique exploitable par les installations humaines.
Schéma d'une cellule photovoltaïque
Les cellules photovoltaïques sont des composants électroniques semi-conducteurs permettant de convertir l'énergie lumineuse fournie par le Soleil en énergie électrique exploitable par les installations humaines.
Parmi les schémas suivants, lequel décrit correctement le fonctionnement d'une cellule photovoltaïque ?
Comment expliquer la création d'un courant électrique au sein d'une cellule photovoltaïque ?
Quelles sont les deux façons d'expliquer la création d'un courant électrique au sein d'une cellule photovoltaïque ?
Quelles sont les deux façons d'expliquer la création d'un courant électrique au sein d'une cellule photovoltaïque ?
La cellule se compose de trois zones distinctes :
- La zone comportant un excédent d'électrons de charge négative.
- La zone déficiente en électrons qui possède donc un excédent de charges positives appelées trous.
- Une zone neutre qui ne contient pas de charges.
La zone remplie d'électrons est faite dans un matériau transparent qui laisse passer les photons dont la fréquence correspond au domaine du visible. Ces photons arrivent alors dans la zone vide de charges. Il est alors absorbé par le matériau ce qui donne naissance à un électron libre et à un trou libre qui forment une paire électron-trou.
Sous l'effet de la différence de potentiel U existant entre la zone remplie de charges négatives et celle remplie de charges positives, l'électron part dans la zone remplie d'électrons et le trou dans la zone déficiente en électrons. Ces mouvements définissent un déplacement de charges électriques responsable de l'apparition d'un courant électrique Iqui se fait de la zone déficiente en électrons vers la zone remplie d'électrons.
Le principe de fonctionnement d'une cellule photovoltaïque est résumé sur le schéma suivant :
