état de l'art sur les cellules photovoltaïque : principe et modélisation 46313

Extrait / Introduction

Extrait / Introduction :

Dans le cadre de mon stage de fin d'étude au LMP je dois réaliser une bibliographie sur les cellules photovoltaïques.[...] Cette bibliographie présentera tout d'abord les principes physiques d'une cellule solaire, nous étudierons ensuite les différentes technologies existantes et nous présenterons enfin les différentes modélisations réalisées sous le logiciel SPICE.

Plan

Plan :

Introduction 3 1. Principe de fonctionnement d'une cellule solaire 4 1.1. Rayonnement solaire perçus au sol 4 1.1.1. Types de rayonnements 4 1.1.2. Spectre solaire 5 1.1.3. Absorption de la lumière 7 1.2. Physique des composants photovoltaïques 7 1.2.1. Transfert d'énergie 7 1.2.2. Collecte des charges 9 1.2.2.1. Semi-conducteur intrinsèque 9 1.2.2.2. Dopage 9 1.2.2.3. Jonction P-N 10 1.3. Effet photovoltaïque 12 1.3.1. Courant généré dans une jonction P-N 12 1.3.2. Pertes de paires électrons-trous 13 1.3.3. Rendement d'une cellule photovoltaïque 14 1.3.4. Point de fonctionnement optimal 17 2. Technologies des cellules photovoltaïques 17 2.1. Réalisation pratique 17 2.2. Cellules solaires au silicium 18 2.2.1. Cellules photovoltaïques au silicium cristallin 18 2.2.1.1. Cellules de type monocristallines 19 2.2.1.2. Cellules de type polycristallines 20 2.2.2. Cellules photovoltaïques au silicium amorphe 20 2.3. Autres technologies de cellules photovoltaïques 22 2.3.1. Cellules au tellurure de cadmium (CdTe) 22 2.3.2. Cellules CIS et CIGS 22 2.3.3. Cellules organiques et cellules hybrides 23 2.3.4. Cellules électrochimiques (cellules de Gräetzel) 23 2.3.5. Cellules à très hauts rendements 24 2.4. Récapitulatif 24 3. Association de cellules 25 3.1. Association série 25 3.1.1. Cellules sous éclairement homogène 25 3.1.2. Cellules sous éclairement hétérogène 26 3.2. Association parallèle 26 3.2.1. Cellules sous éclairement homogène 26 3.2.2. Cellules sous éclairement hétérogène 27 3.3. Groupement série-parallèle 27 3.4. Systèmes raccordés au réseau domestique 28 4. Modélisation de cellules - logiciel SPICE 29 4.1. Modélisations de cellules photovoltaïques 29 4.1.1. Schémas équivalents 29 4.1.2. Modèles mathématiques 30 4.2. Modélisation sous SPICE 32 Conclusion 33 Sources 34

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