1. Absorption des photons:
* L'énergie du photon: Les photons transportent de l'énergie et la quantité d'énergie dépend de la longueur d'onde du photon (couleur). La lumière du soleil contient des photons à travers un spectre de longueurs d'onde.
* Le matériau de la cellule solaire: Les cellules solaires sont fabriquées à partir de matériaux comme le silicium, qui ont un niveau d'énergie spécifique qui leur permet d'absorber certaines longueurs d'onde de lumière.
* le "knockout": Lorsqu'un photon avec une énergie suffisante frappe le matériau de la cellule solaire, il renverse un électron de son atome. Cet électron devient un électron libre, capable de se déplacer dans le matériau.
2. Formation de paires de trous d'électrons:
* le "trou": L'atome qui a perdu l'électron a maintenant une charge positive, créant un "trou" où se trouvait l'électron.
* la paire: Cette paire d'électrons-trou est la base du courant électrique que la cellule solaire produit.
3. Séparation et collection:
* La jonction P-N: Les cellules solaires sont construites avec deux types différents de silicium (type P et type N) pour créer un champ électrique interne. Ce champ est comme une barrière qui force les électrons libres vers le côté de type N et les trous vers le côté de type P.
* Charge fluide: Les électrons et les trous séparés créent un courant électrique. Ce courant peut être exploité et utilisé pour alimenter les appareils.
4. Les photons "inutilisés":
* Tous les photons ne sont pas égaux: Tous les photons qui frappent une cellule solaire n'ont pas suffisamment d'énergie pour créer une paire d'électrons. Les photons avec une énergie plus faible traversent simplement la cellule.
* Perte d'énergie: Une partie de l'énergie des photons qui créent des paires peuvent être perdues sous forme de chaleur.
Analogie simplifiée:
Imaginez une cellule solaire comme une roue à eau. Les photons sont comme des gouttelettes d'eau, et les paires d'électrons-trous sont comme la roue qui tourne. Seules les gouttelettes d'eau avec suffisamment de force peuvent tourner la roue (produire de l'électricité), tandis que les petites gouttelettes (photons à faible énergie) passent.
points clés à retenir:
* Effet photovoltaïque: L'ensemble du processus d'un photon frappant une cellule solaire et créant un courant électrique est appelé l'effet photovoltaïque.
* Efficacité: L'efficacité d'une cellule solaire dépend de la façon dont il peut absorber et utiliser les photons.
* Dépendance de la longueur d'onde: Différents matériaux sont meilleurs pour absorber différentes longueurs d'onde de lumière, influençant l'efficacité globale d'une cellule solaire.
Faites-moi savoir si vous voulez plus de détails sur un aspect spécifique du processus!
