Panneau solaire photovoltaïque

[yohann2008]

Bonjour,

Serais t-il possible de fabriquer une tension sur des métaux comme l'aluminium (ou d'autres...) avec la lumière du soleil grâce a l'effet photoélectrique pour faire un panneau solaire photovoltaïque ? J'ai pensé a l'aluminium car son énergie d'ionisation est très faible (5,9eV)
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[inviteb7558fdc]

Bonjour,
sur une planète orbitant autour d'une étoile plus chaude , je pense que votre dispositif est tout à fait réalisable.
Mais je crains que notre bon vieux soleil soit un rien trop froid pour qu'il soit opérationnel ici-bas
En effet, et ce même au-dessus de l'atmosphère terrestre, la quantité de rayonnement d'un corps à 5800K dont l'énergie est au-dessus de 3eV (ou dont la longueur d'onde est en-dessous de 400nm, donc l'UV+) est quasi nulle (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Solar_Spectrum.png).
Par contre, pour un métal comme l'aluminium, la bande de conduction n'est pas pleine, et d'après la mécanique quantique, seuls les électrons ayant une énergie où est le potentiel chimique, participent à la conduction. Or, cette proportion ne devient considérable que lorsque où W est le travail d'extraction du métal (l'énergie d'ionisation, 5,9eV dans notre cas). Il se trouve qu'à température ambiante, est de l'ordre de 0.025 eV...donc complètement négligeable (en fait, en-dessous d'environ 500°c pour la plupart des métaux). (ces conclusions proviennent du calcul de la densité d'électrons dans la bande de conduction, dont l'intégrale fait intervenir le produit de la fonction de distribution de Fermi-Dirac avec la densité d'états, produit qui est non-négligeable uniquement autour de )
Bref, très loin de notre bon vieux climat continental ^^
Bien à vous.

[inviteb7558fdc]

Je me corrige : par "quasi-nulle", j'entends "insuffisante" hum...

[invite6dffde4c]

Bonjour,

Serais t-il possible de fabriquer une tension sur des métaux comme l'aluminium (ou d'autres...) avec la lumière du soleil grâce a l'effet photoélectrique pour faire un panneau solaire photovoltaïque ? J'ai pensé a l'aluminium car son énergie d'ionisation est très faible (5,9eV)

Bonjour.
Photovoltaïque ? Surement pas.
Photoélectrique ? Peut-être. Mais totalement inutilisable en pratique.
Ce qui compte pour arracher des électrons à un métal n'est pas du tout l'énergie d'ionisation mais le "travail de sortie" (work function): l'énergie nécessaire pour transporter un électron du niveau de Fermi à l'extérieur du métal. Cette énergie est de l'ordre de l'électron volt pour la plupart des métaux. Et ça tombe bien pour le visible, dont l'énergie des photons est aussi de l'ordre de l'électron volt.
Mais le rendement énergétique est ridicule. La majeure partie de l'énergie est perdue dans le travail d'extraction. Et la tension obtenue est très inférieure au volt.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]