L'énergie photovoltaïque

SÃ©bastien T.

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Résumé du document

Ce document décrit des aspects historiques et techniques de l'énergie photovoltaïque (énergie issue des panneaux solaires photovoltaïques).

Le photovoltaique organique (ou photovoltaique plastique) est abordé en détail dans ce document.

Une première partie retrace les principaux développements historiques, puis quelques éléments de théorie sont donnés, et enfin est présenté un état des lieux des différentes solutions technologiques qui permettent d'obtenir de l'énergie solaire (actuellement en vente ou au stade de recherche).

Sommaire

Figure 1 : modèle atmosphérique
Figure 2 : spectres solaire sous AM 0, AM 1 et AM 1,5
Figure 3 : phtalocyanine
Figure 5 : PV prices and production, 1971-1975
Figure 4 : évolution du prix et de la production des cellules solaires (d'après le Worldwatch Institute)
Figure 6 : structure de semi-conducteurs organiques
Figure 7 : mécanismes mis en jeu lors de l'effet photovoltaïque
Figure 8 : rendements maximums de conversion photovoltaïque
Figure 9 : caractéristiques électriques des cellules au silicium cristallin et amorphe
Figure 10 : schéma d'une cellule de type Schottky. ITO : indium tin oxyde
Figure 11 : tétracène
Figure 12 : hydroxysquarylium
Figure 13 : variation du rendement photovoltaïque en condition AM 1 (100 mW.cm-2), en fonction de l'épaisseur du film organique
Figure 14 : Mg-phtalocyanine
Figure 15 : pentacène
Figure 16 : structure d'une cellule de type p-n
Figure 17 : semi-conducteur organique de type n (dérivé du pérylène)
Figure 18 : caractéristique des cellules de type p-n. TO : oxyde d'étain. Pour le pentacène, les rendements sont corrigés de la transmission de l'électrode d'aluminium (6%)
Figure 19 : structures du MEH-PPV et du PCBM et performances de quelques cellules
Figure 20 : structures du POPT et du MEH-CN-PPV

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Extraits

[...] Désormeaux, A. ; Max, J. J. ; Leblanc, R. M. J. Phys. Chem 6670-6678. Merritt, V. Y.; Hovel, H. J. Appl. Phys. Lett 414-415. Morel, D. L.; Ghosh, A. K.; Feng, T.; Storgryn, E. L.; Purwin, P. [...]

[...] SSSR 471-474. Kearns, D.; Calvin, M. J. Chem. Phys 950-951. Chapin, D. M.; Fuller, C. S.; Pearson, G. L. J. Appl. Phys 676-677. Chamberlain, G. A. Solar Cells 47-83. Ghosh, A. K.; Feng, T. J. [...]

[...] L'échelle de conductivité des polymères est vaste puisqu'elle s'étend de 10-18 S.m-1, pour les polymères isolants tel que le polystyrène, à 106 S.m-1, pour le polyacétylène dopé. Le faible coût de production et la malléabilité des polymères ont fait que de nombreux groupes se sont lancés dans leur étude. Malheureusement, contrairement à leurs homologues isolants, les polymères conjugués sont peu solubles, peu malléables et généralement peu stables à l'air. Il existe néanmoins des exceptions qui, comme le polythiophène, montrent une bonne stabilité vis-à-vis de l'oxygène[47]. [...]

[...] Tourillon, G.; Garnier, J. J. Phys. Chem 2289-2292. Burroughes, J. H.; Bradley, D. D. C.; Brown, A. R.; Marks, R. N.; Mackey, K.; Friend, R. H.; Burn, P. L.; Holmes, A. B. Nature 539- 541. Karg, S.; Riess, W.; Dyakonov, V.; Schwoerer, M. Synth. Met 427-433. Antoniadis, H.; Hsieh, B. [...]

[...] B. Phys. Rev 86-91. Ricaud, A. In -./01234ðåÓÁ´§˜‡vg`SF*CJh#»hŸ hÂúOJ[24]QJ[25]^J[26] `/OJ[27]QJ[28]^J[29]aJ$ h#»hçG(CJ0OJ[30]QJ[31]^J[32]aJ0 ho[Nho[NCJ0OJ[33]QJ[34]^J[35]aJ0h#»hýxÃOJ[36]QJ[37]^J[38]aJ$h#»h `/OJ[39]Q OJ[45]QJ[46]Solar Cells: The Physics of the Voltaic Conversion of Channels, Materials and Processes; Presses Polytech. Univ. Romandes, Lausanne Frankevitch, E. L.; Balabanov, E. I. Phys. Status Solidi 523- 529. Geacintov, N. ; Pope, M. ; Kallmann, H. J. Chem. Phys 2639- 2649. Reucroft, P. [...]

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