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Assiya chp 2 Oleksiy Nichiporuk Thèse en physique INSA de Lyon C C C C CChapitre I I La cellule photovolta? que en silicium I Notions préliminaires sur le rayonnement solaire Le développement l ? optimisation et la caractérisation de cellules photovolta?

Oleksiy Nichiporuk Thèse en physique INSA de Lyon C C C C CChapitre I I La cellule photovolta? que en silicium I Notions préliminaires sur le rayonnement solaire Le développement l ? optimisation et la caractérisation de cellules photovolta? ques impliquent une certaine connaissance de la source d ? énergie utilisée le soleil La surface de celui-ci se comporte comme un corps noir à la température d ? environ K Ceci conduit à un pic d ? émission situé à une longueur d ? onde de m pour une puissance d ? environ MW m ? soit un total de W En tenant compte de la surface apparente du soleil et de la distance entre celui-ci et la terre cela conduit à un éclairement moyen dans l ? année de kW m ? hors atmosphère Cette irradiance est pondérée par divers facteurs à la surface de la terre absorption par les molécules des di ?érentes couches de l ? atmosphère conditions climatiques latitude du lieu d ? observation et saison Des gaz comme l ? ozone O pour des longueurs d ? ondes inférieures à m le dioxyde de carbone CO et la vapeur d ? eau H O pour les infrarouges au dessus de m absorbent les énergies proches de leur énergie de liaison ce qui conduit à des trous ? dans le spectre solaire visible au sol Par ailleurs les poussières et aérosols présents dans l ? atmosphère conduisent à une absorption répartie quasiment sur toute la gamme spectrale ce qui conduit à une baisse globale de la puissance incidente A ?n de comparer et d ? uni ?er les performances des cellules photovolta? ques élaborées dans les di ?érents laboratoires du monde il a été institué la notion d ? Air Mass AM Elle quanti ?e la quantité de puissance absorbée par l ? atmosphère en fonction de l ? angle du soleil par rapport au zénith AM ? cos ? I Si le soleil est au zénith du lieu d ? observation AM la notation utilisée est AM AM correspond à l ? irradiance hors atmosphère et est surtout utilisée pour prédire le comportement des cellules pour applications spatiales Le spectre standard le plus étudié est AM G G signi ?ant global car il tient compte à la fois des radiations directes et di ?uses par opposition à AM D qui ne tient compte que des directes AM G donne une Oleksiy Nichiporuk Thèse en physique INSA de Lyon Cirradiance de W m ? mais a été arrondi à kW m ? L ? intensité ID reçue à la surface de la terre peut être calculée gr? ce à la formule empirique suivante I ? ? AM D I avec ID en kW m ? pour une surface perpendiculaire aux rayons incidents Les spectres AM et AM sont représentés sur la ?gure I- Figure I- Représentation graphique des spectres AM et AM d ? après Le domaine spectral utile aux cellules en silicium est mis en