Mod-1-2-La cellule PV

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FNEBTP / CSNER F O R M A T I O N 2 0 1 1 : I N S T A L L A T I O N & M A I N T E N A C E D E S S Y S T È M E S P V Animateurs de la formation Néji AMAIMIA Ingénieur en Chef en Energie Rachid El Mokni Ingénieur Formation sur les Systèmes Photovoltaïques .
  • électrons libres en excès ¶
  • pompage d'eau dans les zones isolées
  • espaces libres
  • amaimia ingénieur en chef en energie rachid
  • ingénieur formation sur les systèmes photovoltaïques
  • cellule photovoltaïque électrique
  • cellule photovoltaïque
  • cellules photovoltaïques

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FNEBTP / CSNER
F O R M A T I O N 2 0 1 1 : I N S T A L L A T I O N & M A I N T E N A C E D E S
S Y S T È M E S P V
Animateurs de la formation
Rachid El Mokni
Néji AMAIMIA
IInngénieur
IInngénieur eenn Chef en EEnneergie
rachid@khadamet.net
neji.amaimia@action.com.tn
Formation sur les Systèmes Photovoltaïques:
" phos, photos " : mot grec qui désigne la lumière,
" voltaïque ", mot dérivé du physicien italien Alessandro
VOLTA, connu pour ses travaux sur l’électricité.
Lorsque les photons frappent certains semi-
conducteurs, ils délogent et mettent en mouvement les
éleccttrrons ddees atommes dee ces maatériauxx,, or lee courannt
électrique n'est rien d'autre qu'un mouvement
d'électrons.
désigne l'électricité
produite par transformation d'une partie du
rayonnement solaire avec une cellule photovoltaïque
Module de formation I – La Cellule Photovoltaïque1839 :: Découvrree de l’efffeett photovvoolltaïque ppaarr le phyyssiiccien frannççaais Edmoonnd
Becquerel.
1875 : Werner Von Siemens expose devant l’Académie des Sciences de Berlin un
article sur l’effet photovoltaïque dans les semi-conducteurs.
1954 : Trois chercheurs américains mettent au point une cellule photovoltaïque à
haut rendement au moment où l’industrie spatiale naissante cherche des
solutions nouvelles pour alimenter ses satellites.
1958 : Une cellule avec un rendement de 9 % est mise au point. Les premiers
satellites alimentés par des cellules solaires sont envoyés dans l’espace.
1973 :: La premmiière maiissoon alimeennttée par ddees cellulleess photovvoolltaïques eesst
consttrruuite à l’Unniivversité dee DDelawaree..
1983 : La première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une
distance de 4 000 km en Australie.
Années 80 : Exploitation des systèmes PV pour l’électrification et le pompage
d’eau dans les zones isolées.
Fin des années 90 : Exploitation du PV pour la production de l’électricité injectée
au réseau dans plusieurs pays développés (Japon, Allemagne)
Années 2000 : Mise en place des politiques favorables pour le PV Réalisation des
centrales PV ayant des puissances de dizaines de MW.
Module de formation I – La Cellule Photovoltaïque• Conversion directe de la lumière du soleil en électricité propre.
• Matériaux semi-conducteurs
• Silicium, Gallium-Arsenid, Cadmium-Tellurid, Cuivre-Indium-
Diséléniure
• Part de marché Si 2006: 92%
Lorsqu’un matériau (semi conducteur) est exposé à la lumière du soleil,
les atomes exposés au rayonnement sont " bombardés " par les photons
constituant la lumière.
Sous l’action de ce bombardement, les électrons auront l’énergie
nécessaire pour franchir le GAP: les électrons sont décrochés des
couches de valence pour se retrouver dans la couche de conduction .
Les électrons " décrochés " créent une tension électrique continue faible.
Une partie de l’énergie cinétique des photons est ainsi directement
transformée en énergie électrique : c’est l’effet photovoltaïque.
Le matériau semi-conducteur le plus communément utilisé dans les cellules
photovoltaïques est le silicium, présent en grande quantité dans le sable.
Module de formation I – La Cellule Photovoltaïquesemiconducteur du type p semiconducteur du type n
Trou
ÉÉlleeccttron
• Montage de l`impureté de manière ciblée (silicium dopé)
• Atomes avec plus (phosphore) ou avec moins d´électrons (bore)
• Électrons libres en excès
Module de formation I – La Cellule PhotovoltaïqueZone p Zone de charge d’espace Zone n
Diffusion
Espaces libres Électrons libres
Module de formation I – La Cellule PhotovoltaïquePrincipe de fonctionnement d’une cellule cristalline
Électrode
négative
Silicium dopé n
Couche limite
Électrode positive
Silicium dopé p
Module de formation I – La Cellule PhotovoltaïqueModule de formation I – La Cellule Photovoltaïque
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sSilicium Monocristallin
Module de formation I – La Cellule PhotovoltaïqueCellules de Silicium Polycristallin
Wafer sans et avec de couche antireflet
Module de formation I – La Cellule Photovoltaïque