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Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque



  1. #1
    Phantomeren

    Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque


    ------

    Bonjour à tous,
    Je cherche depuis quelques jours une réponse à cette question mais je n'ai pas trouvé mon bonheur sur la toile, donc je viens vers vous!

    Ma question est la suivante :
    Pourquoi utiliser du silicium dopé (N et P par exemple) au lieu d'un matériau "plus conducteur" (je n'irai pas jusqu'à supraconducteur non plus) ?

    Car si j'ai bien compris le fonctionnement global d'un panneau solaire photovoltaïque il s'agit tout bêtement de transformer la lumière en électricité (en capturant l'énergie cinétique des photons). En utilisant un système de polarité via les couches de silicium dopé, ce qui entraine une différence de potentiel et donc une tension électrique.

    Les données que je possède sur le silicium sont :


    Le silicium est l’un des éléments les plus abondant sur la planète Terre : il représente 28 % de l’écorce terrestre (44 et 61). Il n’est pas présent à l’état pur mais, par exemple, sous forme de sable siliceux. Il est parfaitement homogène (isotrope), stable et non toxique. Le silicium est obtenu par purification (par exemple par centrifugation en fusion sous vide) d'un lingot de silicium provenant de la fonderie.

    Dans un matériau semi-conducteur, la situation électrique est intermédiaire entre un isolant électrique et un conducteur électrique : les électrons de valence ne peuvent circuler que si on leur apporte une énergie pour les libérer de leurs atomes (énergie solaire par exemple), c’est à dire que le matériau semi-conducteur devient conducteur seulement si on lui apporte de l’énergie.

    Je n'arrive donc pas vraiment à comprendre pourquoi ne pas utiliser un procédé qui augmenterait les échanges de polarités et donc créerait plus de tension ou du moins plus rapidement. (étant donné que si on prend un valeur stable d'énergie cinétique entrante X, on obtiendra une quantité proportionnelle Y d'électricité)

    Peut-être que je me fourvoie, mais quoi qu'il en soit j'aimerais assez comprendre un peu mieux mon erreur si je me trompe, ou, au moins avoir une explication concrète.

    Merci par avance du temps que vous m'accordez!

    -----

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  3. #2
    f6bes

    Re : Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque

    Citation Envoyé par Phantomeren Voir le message
    Ma question est la suivante :
    Pourquoi utiliser du silicium dopé (N et P par exemple) au lieu d'un matériau "plus conducteur" (je n'irai pas jusqu'à supraconducteur non plus) ?



    Je n'arrive donc pas vraiment à comprendre pourquoi ne pas utiliser un procédé qui augmenterait les échanges de polarités et donc créerait plus de tension ou du moins plus rapidement. (étant donné que si on prend un valeur stable d'énergie cinétique entrante X, on obtiendra une quantité proportionnelle Y d'électricité)
    Bjr à toi et bienvenue sur FUTURA,
    Mon opinion (pas forcément la bonne réponse) :

    Est ce que parce que ce SERAIT "plus conducteur" , prenons carrément du cuivre ! que cela fonctionnerait mieux. Certainement pas.
    Donc la "conductibilité" n'est certainement le point essentiel de la transformation "lunineux->électrique" du phénoméne.

    Pourquoi on ne fait pas autrement (pour l'instant), probablement que la RECHERCHE n'a pas encore aboutie . Tu le dis toi meme le "silicium" est "abondant".
    Si c'est pour le REMPLACER par qq "chose" de CHER, difficelement EXPLOITABLE etc.... on fait comment... pour que ça ne coute pas une fortune.

    Les solutions existent peut etre....à quel prix. Le probléme se situe là !

    A+

  4. #3
    vincent66

    Re : Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque

    Bonsoir
    Tu trouveras certainement des infos instructives en effectuant une recherche avec "jonction" ou "barrière de potentiel"...
    N'importe quel atome conducteur frappé par un photon peut voir un des électrons de sa couche externe éjecté, et ça part dans tous les sens...et se recombine quasi immédiatement.
    Or on veut que ça ne parte que dans un sens et que ça ne se recombinne pas, d'oû l'intérêt des semiconducteurs dopés et de la barrière de potentiel...
    Cordialement !
    Vincent

  5. #4
    Antoane

    Re : Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque

    Bonjour,
    juste une précision : si j'ai bien compris (c'est pas ça la-dite précision, c'est ce qui suit ), un semiconducteur n'est pas entre un isolant et un conducteur, puisque n'importe quel isolant peut servir de semi-conducteur ; l'inconvéniant étant le gap qui peut être très élevé (cad : il faut fournir une grande quantité d'énergie à l'e- pour créer une paire électron/trou).
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  6. #5
    vincent66

    Re : Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque

    Tout isolant ne peut pas être semiconducteur... Ce qui fait la spécificité des semiconducteurs c'est qu'il a quatre électrons de valence...
    Amitiés !
    Vincent

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    tofteur

    Re : Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque

    Une recherche rapide sur ce qu'est un semiconducteur s'impose.

    Pour info, une cellule photovoltaique se comporte comme une diode mais en générateur de courant (courbe décallée et utilisation du 4ème quadrant)

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  10. #7
    vincent66

    Re : Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque

    Wikipedia abonde de renseignements sous "semiconducteur" et "effet photoelectrique"...
    Bonne lecture !
    Vincent

  11. #8
    Antoane

    Re : Question sur la composition d'un panneau solaire photovoltaïque

    Citation Envoyé par vincent66 Voir le message
    Tout isolant ne peut pas être semiconducteur... Ce qui fait la spécificité des semiconducteurs c'est qu'il a quatre électrons de valence...
    Au temps pour moi, j'avais mal lû :
    Citation Envoyé par LPFR
    Pratiquement tous les cristaux isolants sont des semi-conducteurs en puissance. Il suffit de savoir les doper. Par exemple le diamant est un SC avec un gap un peu grand: autour de
    6 eV si mes souvenirs sont bons.
    bonne soirée.
    Dernière modification par Antoane ; 29/10/2009 à 21h20.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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