CHAPITRE I : GENERALITES
SUR L'ENERGIE PHOTOVOLTAIQUE
I.1 INTRODUCTION
L'énergiephotovoltaïquerésulte de la
transformation directe de la lumière du soleil en
énergieélectrique aux moyens des cellules
généralement à base de silicium cristallin qui reste le
filière la plus avancé sur le plan technologique et industriel,
en effet le silicium est l'un des éléments les plus abondants sur
terre sous forme de silice non toxique par définition le mot
·photovoltaïque· vient du grec ·photo· qui
signifie lumière et de ·voltaïque· qui tire son
origine du nom d'un physicien italien Alessandro Volta (1754-1827) qui a
beaucoup contribué à la découverte de
l'électricité, alors le photovoltaïque signifie
littéralement la lumière électricité.
I.2. HISTORIQUE DE L'ENERGIE
PHOTOVOLTAIQUE
Historiquement, lorsque le développement de
l'énergie solaire a atteint un niveau de maturité permettant son
utilisation à grande échelle, c'est vers les mini-réseaux
d'alimentation de villages et zones entiers que les solutions techniques
d'électrification collective ont été orientées. Il
est certain que solution du mini-réseau alimenté par
énergie solaire présente un ensemble d'avantages qui motive le
choix de ce travail. Le photovoltaïque apparait comme une source
d'électricité adaptée aux besoins
énergétiques limites.
Quelques dates importantes dans l'énergie
photovoltaïque :
1839 : Le physicien français Edmond
Beckereldécouvre l'effet photovoltaïque.
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 américainsChapin, Peason
et Prince fabriquent une cellule photovoltaïque.
1958 : Une cellule avec un rendement de 9% ; les
premiers satellites alimentés par des cellules solaires sont
envoyés dans l'espace.
1973 : La première maison alimentée par des
cellules photovoltaïque est construite à l'université de
Delaware.
1983 : La première voiture alimentée en
énergiephotovoltaïque parcourt une distance de 4000km en
Australie.
I.3 CELLULE PHOTOVOLTAIQUE
La cellule photovoltaïque constitue
l'élément de base du générateurphotovoltaïque,
c'est un dispositif optoélectronique de conversion de
l'énergiesolaire en énergie électrique. Elle est
réalisée à base de matériaux semi-conducteurs
généralement le silicium.
I.3.1.Définition d'une
cellule solaire
La cellule PV ou encore photopile est le plus petit
élément d'une installation photovoltaïque. Elle est
composée de matériau semi-conducteur et transforme directement
l'énergie lumineuse en énergie électrique. Les cellules
photovoltaïques sont constituées :
Ø D'une fine couche semi-conductrice (matériau
possède une bande interdite, qui joue le rôle de la
barrière d'énergie que les électrons ne peuvent franchir
sans une excitation extérieure, et dont il est possible de faire varier
les propriétés électroniques) tel que le silicium, qui est
un matériau présentant une conductivité électrique
relativement bonne.
Ø D'une couche antireflet permettant une
pénétration maximale des rayons solaires.
Ø D'une grille conductrice sur le dessus ou cathode et
d'un métal conducteur sur le dessous ou anode.
Ø Les plus récentes possèdent même
une nouvelle combinaison de multicouches réfléchissants justes en
dessous du semi-conducteur, permettant à la lumière de rebondir
plus longtemps dans celui-ci pour améliorer le rendement.
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