« Limite de Shockley-Queisser » : différence entre les versions

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La '''limite de Shockley-Queisser''' est l'efficacité théorique maximale d'une [[cellule photovoltaïque]] utilisant une seule [[jonction P-N]]. Elle a d'abord été calculée par [[William Shockley]] et [[Hans-Joachim Queisser]] au {{Lien |langue=en |trad=Shockley Semiconductor Laboratory}} en 1961<ref name = shockley> {{article| auteurs = William Shockley et Hans J. Queisser | titre = Limite d'équilibre détaillée de l'efficacité des cellules solaires à jonction pn | journal = Journal of Applied Physics | volume = 32 | date = mars 1961 | pages = 510-519 | doi = 10.1063 / 1.1736034 | url = http: // metronu. ulb.ac.be/npauly/art_2014_2015/shockley_1961.pdf|bibcode=1961JAP....32..510S}} </ref>. Cette limite, parmi les plus importantes à la production d'énergie solaire, est considérée comme une des contributions scientifiques les plus importantes dans ce domaine<ref> {{lien web| url = http://www.computerhistory.org/events/bio/Hans,Queisser | titre = Hans Queisser | éditeur = Computer History Museum | consulté le = 17 janvier 2017}} </ref>.
 
La limite place le maximum [[efficacité de conversion solaire]] autour de 33,7 % en supposant une jonction pn unique avec une [[Théorie des bandes|bande interdite]] de {{unité|1,34|eV}} (en utilisant une [[Masse d'air (énergie solaire)|masse atmosphérique]], AM de 1,5)<ref name = Ruhle> {{article| titre = Valeurs tabulées de la limite de Shockley-Queisser pour les cellules solaires à simple jonction | auteur = S. Rühle | journal = [[énergie solaire]] | volume = 130 | pages = 139-147 | année = 2016 | doi = 10.1016 / j.solener.2016.02.015 | bibcode = 2016SoEn..130..139R}} </ref>. C'est-à-dire que de toute la puissance contenue dans la lumière solaire tombant sur une cellule solaire idéale (environ {{Unité|1000|W||m|-2}}), seulement 33,7 % pourraient être transformés en électricité ({{Unité|337|W||m|-2}}). Le matériau de cellule solaire le plus populaire, le silicium, a une bande interdite moins favorable de {{unité|1.1|eV}}, ce qui donne un rendement maximal d'environ 32 %. Les cellules solaires monocristallines commerciales modernes produisent environ 24 % d'efficacité de conversion, les pertes étant dues en grande partie à des problèmes pratiques tels que la réflexion sur la surface avant et le blocage de la lumière par les fils fins sur sa surface.
 
La limite de Shockley-Queisser ne s'applique qu'aux cellules ayant une seule jonction p-n; les cellules avec plusieurs couches peuvent surpasser cette limite. À l'extrême, avec un nombre infini de couches, la limite correspondante est de 86,8 % en utilisant la lumière solaire concentrée<Ref name = Vos80> A. De Vos, « Limite détaillée de l'efficacité des cellules solaires tandem », ''Journal of Physics D: Applied Physics'', volume 13, numéro 5 (14 mai 1980), page 839-846 {{doi | 10.1088 / 0022- 3727/13/5/018}} </ref>. (Voir [[Efficacité des cellules solaires]]).