Cellules Photovoltaiques de Graetzel

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Ce site à été créé par Boughnim Nahed , Tripoul David et Audibert Jonathan dans le cadre du projet tuteuré de Licence 3 de Physique à l'université de Nice Sophia Antipolis (Laboratoire Physique de la Matière Condensé ) durant l'année 2013 sous la direction de Monsieur Jacques Persello.

Il a pour but de présenter de façon globale nos résultats, sur les cellules photovoltaiques à colorant de Graetzel, et de les placer dans une contexte historique et scientifique .

Vous trouverez ici le compte rendu réalisé dans le cadre de ce projet : Cellule photovoltaique de Graetzel






De nos jours, avec l'augmentation du prix des énergies fossiles, les crises géopolitiques au Moyen-Orient et les problèmes qu'occasionnent l'énergie nucléaire sur l'environnement, il devient nécessaire de diversifier nos sources d'énergies en les rendant moins coûteuses et plus propre pour l'environnement.

Il faut donc développer les énergies renouvelables, et notamment celles reposants sur l'énergies solaires, qui sont trés prometteuses.

Les cellules photovoltaiques reposent sur l'effet photo-électrique. C'est en 1839 que Alexandre Edmond BECQUEREL découvre l'effet photoélectrique en observant que certains matériaux produisaient des étincelles lorsqu'ils étaient exposés à la lumière. Il démontra qu'il s'agissait d'une conversion directe de la lumière en électricité. C'est en 1954 que la première cellule en silicium fut réalisée.

Il faudra attendre 4 ans après celle-ci pour voir les premières applications militaires.

De nos jours on retrouve beaucoup d'applications utilisant l'énergie solaire photovoltaïque. Le plus commun est l'utilisation pour l'habitat (toitures, jardins,...), il y a aussi l'automobile, l'industrie, l'aéronautique (comme ci-dessous) et encore beaucoup d'autres domaines.


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80 % des cellules commercialisées sont en silicium car le rendement est meilleur ( jusqu'à 20% ).

Cependant ces cellules sont très coûteuses et très polluantes, il faut donc se tourner vers un concept plus écologique dont le bilan carbone est meilleur pour notre planète et de façon à réduire le coût du kilowattheure produit.

En 1990, les premières cellules organiques sont développées et ouvre ainsi la porte aux cellules Graetzel, découvertes par Michael Graetzel un professeur à l'école polytechnique fédérale de lausanne.

Ces cellules s'inspirent de la photosynthèse des plantes. Tout l'enjeu de ces cellules est d'augmenter leur rendement tout en gardant les mêmes composants pour ne pas ajouter d'autres composants, comme les terres rares, qui pourraient être nocifs pour l'environnement ou la snté.

Le photovoltaïque est prometteur car il s'appuie sur l'énergie solaire (énergie « flux »). En effet nous savons que le soleil est à la base du fonctionnement terrestre, et que c'est une source inépuisable à notre échelle (disparition dans 5,5 milliards d'années) contrairement aux énergies « stock » que sont le pétrole, le charbon, le gaz ou l'uranium. L'énergie solaire fournie plus de 11 000 fois la demande énergétique mondiale. Il faut savoir que nous ne percevons qu'une partie du rayonnement solaire, le spectre s'étendant de l'ultraviolet à l'infrarouge.



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