Jérôme se demande comment les petites plaques noires de sa calculatrice scolaire lui fournissent de l'énergie électrique. Sa cousine qui est en terminal lui dit
Physique/Chimie
Anonyme
Question
Jérôme se demande comment les petites plaques noires de sa calculatrice scolaire lui fournissent de l'énergie électrique. Sa cousine qui est en terminal lui dit qu'il s'agit de l'effet photovoltaïque.
Trouver le principe de l'effet photovoltaïque.
Trouver le principe de l'effet photovoltaïque.
1 Réponse
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1. Réponse thomasyannick
Les "grains de lumière"- les photons - heurtent la surface du matériau photovoltaïque disposé en cellules ou en couche mince.Ils transfèrent leur énergie aux électrons qui gravitent autour des atomes dont est formé le matériau. C’est l’effet photoélectrique. Du fait de l’énergie qu’ils gagnent, les électrons "s’excitent". Ils reviennent généralement à l’état d’équilibre - leur niveau initial - en libérant l’énergie des photons sous forme de chaleur : le matériau chauffe au soleil.Mais il est aussi possible de récupérer cette énergie sous forme électrique. L’électron excité forme avec le « trou » qu’il laisse au niveau inférieur une paire « électron-trou ». Les électrons et les trous sont de charges de signes opposés (-q ; +q). Les cellules photovoltaïques sont des jonctions PN, faites en associant un semi-conducteur de type n avec un semi-conducteur de type p, comme le silicium dopé phosphore et le silicium dopé bore. Soumises à un champ électrique dans une jonction PN branchée sur un circuit extérieur, les paires électrons-trou vont se séparer et les électrons excités vont se mettre en mouvement dans une direction particulière : un courant électrique est créé.Le courant électrique continu qui se crée est alors recueilli par des fils métalliques très fins connectés les uns aux autres et acheminé à la cellule suivante.Le courant s’additionne en passant d’une cellule à l’autre jusqu’aux bornes de connexion du panneau, et il peut ensuite s’additionner à celui des autres panneaux raccordés en "champs".