PHYSIQUE DES CELLULES SOLAIRES AU SILICIUM

PRÉSENTATION:
Le MOOC « Energie solaire photovoltaïque » est une présentation générale des technologies photovoltaïques (PV) dans le contexte énergétique global, sans présenter les détails technologiques du PV.

Au contraire, ce MOOC permet une compréhension détaillée des propriétés des cellules solaires basées sur des semiconducteurs cristallins. Il consiste en une présentation générale de la physique des composants PV avec une insistance particulière sur la technologie silicium qui représente plus de 90 % du marché actuel. Les applications PV des semiconducteuts III-V sont également mentionnées.

En effet d’un point de vue fondamental une cellule solaire peut être considérée comme un composant électronique, une diode, exposée au soleil. Les éléments de base de la physique des semiconducteurs sont d’abord rappelés, suivis d’une étude du transport électronique dans une diode. Le fonctionnement détaillé d’une cellule solaire est ensuite présenté ainsi que les limites de la conversion solaire. Une analyse du spectre solaire ainsi que des propriétés optiques des cellules est également fournie. Enfin la technologie du silicium cristallin est décrite depuis la croissance des lingots jusqu’à la préparation des hétérojonctions qui combinent silicium cristallin et amorphe.

PLAN DU COURS

Introduction à la physique des semiconducteurs
Phénomènes de transport. La jonction p-n
Composants asymétriques
Fonctionnement d’une cellule solaire
Cellules solaires en silicium cristallin
Hétérojonctions en silicium