Énergie solaire photovoltaïque

L'énergie solaire photovoltaïque (ou énergie photovoltaïque ou EPV) est une énergie électrique produite à partir du rayonnement solaire grâce à des capteurs ou à des centrales solaires photovoltaïques. C'est une énergie renouvelable, car le Soleil est considéré comme une source inépuisable à l'échelle du temps humain. En fin de vie, un panneau photovoltaïque produit de 19 à l'énergie nécessaire à sa fabrication et à son recyclage. La cellule photovoltaïque, composant électronique de base du système, utilise l'effet photoélectrique pour convertir en électricité les ondes électromagnétiques émises par le Soleil. Plusieurs cellules reliées entre elles forment un module et ces modules regroupés entre eux forment une installation solaire. L'électricité est consommée, stockée sur place dans un système d'alimentation autonome ou injectée sur le réseau de distribution et de transport électrique. L'énergie photovoltaïque est un enjeu mondial affirmé lors de la conférence de Paris de 2015 sur les changements climatiques (COP21) par le lancement en de l'Alliance solaire internationale (ASI), une coalition chargée de coordonner les politiques de développement de l'énergie solaire thermique et photovoltaïque à destination des États riches en ressources solaires. Son coût est divisé par 100 environ en (de 1980 à 2020). En 2022, la part du photovoltaïque dans la production mondiale d'électricité atteignait 4,5 % selon les estimations de l'Energy Institute ; en 2021, cinq pays concentrent 64,2 % de la production d'électricité photovoltaïque mondiale : la Chine (30,9 %), les États-Unis (13,8 %), le Japon (8,4 %), l'Inde (6,4 %) et l'Allemagne (4,7 %). En 2022, la puissance installée photovoltaïque mondiale a progressé de 25 %. En 2019, sur les dix principaux fabricants de modules photovoltaïques, sept sont chinois, un sino-canadien, un coréen et un américain. Il faut théoriquement l'équivalent de la production d'une surface photovoltaïque de (soit la superficie de l'Islande) pour couvrir la totalité des besoins mondiaux en électricité.

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Efficacité quantique

L'efficacité quantique QE (Quantum Efficiency en anglais) est le rapport entre le nombre de charges électroniques collectées et le nombre de photons incidents sur une surface photoréactive. Ce paramètre permet de caractériser un composant photosensible, comme un film photographique, une cellule photovoltaïque ou un capteur CCD, en termes de sensibilité électrique à la lumière. L'efficacité quantique est parfois appelée aussi IPCE (Incident-Photon-to-electron Conversion Efficiency).

Monocrystalline silicon

Monocrystalline silicon, more often called single-crystal silicon, in short mono c-Si or mono-Si, is the base material for silicon-based discrete components and integrated circuits used in virtually all modern electronic equipment. Mono-Si also serves as a photovoltaic, light-absorbing material in the manufacture of solar cells. It consists of silicon in which the crystal lattice of the entire solid is continuous, unbroken to its edges, and free of any grain boundaries (i.e. a single crystal).

Effet photovoltaïque

L'effet photovoltaïque est un des effets photoélectriques. Il permet la production d'électricité à partir du rayonnement solaire et est mis en œuvre en particulier dans les cellules photovoltaïques. Ce phénomène physique a été découvert par le physicien français Edmond Becquerel. Lorsqu'un photon d'énergie suffisante frappe la zone de transition d’une cellule photovoltaïque composée de matériau semi-conducteur, typiquement de deux couches de silicium dopées différemment (N et P), il arrache un électron à l'atome de silicium en y laissant un trou.

Thermal scanning probe lithography for 2D material-based gas sensing

Berke Erbas

Recently, two-dimensional (2D) material based gas sensing, especially transition metal dichalcogenide-based sensing, has been widely investigated thanks to its room temperature sensing ability. Unlike

2021

Novel metal-oxides (MOx) semiconductors for thin-film transistors (TFTs) are being developed as they can offer superior electric performances over organic-based counterparts. MOx TFTs processed on foi

EPFL2021

High-energy physics (HEP) experiments and space missions share a common challenge: thermal management in harsh environments. The severe constraints in both fields make cooling of electronic components

EPFL2021

Topics in solar power

Solar power is the conversion of energy from sunlight into electricity, either directly using photovoltaics (PV) or indirectly using concentrated solar power. Photovoltaic cells convert light into an electric current using the photovoltaic effect. Concentrated solar power systems use lenses or mirrors and solar tracking systems to focus a large area of sunlight to a hot spot, often to drive a steam turbine.

Physique du solide

La physique du solide est l'étude des propriétés fondamentales des matériaux solides, cristallins – par exemple la plupart des métaux –, ou amorphes – par exemple les verres – en partant autant que possible des propriétés à l'échelle atomique (par exemple la fonction d'onde électronique) pour remonter aux propriétés à l'échelle macroscopique. Bien que celles-ci présentent parfois de fortes réminiscences des propriétés microscopiques (par ex.

Photonique

vignette|Image de la lumière d'un laser ultra large-bande émergeant d'une fibre monomode de cristal photonique dont on voit la sortie à droite (point blanc).|alt=Sur fond noir une grande tache en forme d'étoile irisée à gauche et un petit point blanc à droite. La photonique est la branche de la physique concernant l'étude et la fabrication de composants permettant la génération, la transmission, le traitement (modulation, amplification) ou la conversion de signaux optiques.