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Lhistoire des sciences : Leffet photovoltaïque Ce diaporama possède de nombreux liens, pensez à survoler les images…

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1 Lhistoire des sciences : Leffet photovoltaïque Ce diaporama possède de nombreux liens, pensez à survoler les images…

2 Théorie de la relativité restreinte Construction aux Etats- Unis du premier réacteur nucléaire Historique

3 er choc pétrolier ème choc pétrolier Historique

4 Fonctionnement Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photons), génère une tension électrique (volt) (cet effet est appelé l'effet photovoltaïque). Une présentation animée dune cellule

5 Le silicium est actuellement le matériau le plus utilisé pour fabriquer les cellules photovoltaïques disponibles à un niveau industriel. Fabrication

6 La pierre de silice est à la base de la production de cellules photovoltaïques. La silice est un composé chimique (SiO 2.). Le silicium (Si) est un élément de la famille des cristallogènes. C'est l'élément le plus abondant sur la Terre après l'oxygène (27,6%). Il n'existe pas à l'état libre mais sous forme de dioxyde : - la silice (dans le sable, le quartz, la cristobalite,...) - les silicates (dans les feldspath, la kaolinite, …)

7 Procédé dextraction : Divers traitements du sable permettent de purifier le silicium qui est alors chauffé et réduit dans un four. Le produit obtenu est un silicium dit métallurgique, pur à 98% seulement. Ce silicium est ensuite purifié chimiquement et aboutit au silicium de qualité électronique (pur à % exactement) qui se présente sous forme liquide. Par la suite, ce silicium pur va être enrichi en phosphore (qui deviendra la « partie N ») ou en bore (qui deviendra la « partie P »), afin de pouvoir le transformer en semi- conducteur Fabrication

8 La production des cellules photovoltaïques nécessite de l'énergie, et on estime qu'une cellule photovoltaïque doit fonctionner environ 2 à 3 ans suivant sa technologie pour produire l'énergie qui a été nécessaire à sa fabrication.

9 Fabrication Silicium polycristallinSilicium monocristallinSilicium amorphe

10 Energie solaire Energie électrique Panneaux solaires Batterie (stockage) Plomb-acide Cadmium-Nickel Energie électrique Site isolé Constitution dun système PV Isolé Régulateur Cette batterie pourrait être par exemple une pile à combustible.pile à combustible

11 Production sur le site de Fécamp

12 Caractéristiques du panneau solaire MPP Remarque : Les caractéristiques électriques dun panneau solaire dépendent évidemment des conditions météorologiques mais aussi de linclinaison et de lorientation du panneau.

13 MPP Caractéristiques du panneau solaire Remarque : Pour optimiser la production, il est préférable dutiliser le panneau au point de fonctionnement maximal (MPP)

14 Fin

15 Leffet photovoltaïque Historique : Découverte de leffet photovoltaïque par Alexandre Edmond Becquerel. Remarque : Alexandre Edmond Becquerel est le père de Henri Becquerel ( ), qui découvrit la radioactivité en : Il avait observé que certains matériaux faisaient des étincelles lorsquils étaient exposés à la lumière. Il démontra quil sagissait dune conversion directe de la lumière en électricité.

16 Leffet photovoltaïque Historique : Découverte de la photoconductivité du sélénium par Willoughby Smith 1873 :

17 Leffet photovoltaïque Historique : 1954 : Trois chercheurs américains, Gerald Pearson,Daryl Chapin et Calvin Fuller, mettent au point une cellule photovoltaïque à haut rendement au moment où lindustrie spatiale naissante cherche des solutions nouvelles pour alimenter ses satellites.

18 Leffet photovoltaïque Historique : 1958 : Une cellule avec un rendement de 9 % est mise au point. Les premiers satellites alimentés par des cellules solaires sont envoyés dans lespace.

19 Leffet photovoltaïque Historique : 1973 : La première maison alimentée par des cellules photovoltaïques est construite à lUniversité de Delaware.

20 Leffet photovoltaïque Historique : 1983 : La première voiture alimentée par énergie photovoltaïque parcourt une distance de km en Australie.

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