Pile solaire

Un pile solaire peut ętre constituée męme par une diode luminescente " inversée " - ne pas alimenté par une source extérieure de courant, mais illuminée. On relie la diode ŕ un voltmčtre (de grande résistance interne) - illuminée par une lumičre de longueur d'onde " opportune ", elle produit de la tension, environ 1.0 - 2.5 V, selon sa couleur. C'est l'effet photoélectrique interne le responsable de l'apparition de tension sur les pieds de la diode.

Dans l'effet photoélectrique externe, les électrons sont, sous effet de la lumičre, expulsés ŕ l'extérieur du métal. La longueur d'onde du rayonnement, incidente sur le métal doit ętre suffisamment petite, plus petite d'une valeur seuil, spécifique pour chaque matériau. L'énergie de chaque photon est proportionnelle ŕ la fréquence du rayonnement (E = hn = h c/l). La valeur minimale d'énergie nécessaire ŕ expulser l'électron porte le nom de travail de ionisation W. Le phénomene photoélectrique fut expliqué pour la premičre fois par Einstein en 1905 :

E_kin ...valeur maximale de l'énergie cinétique de l'électron émis h ..... constante de Planck (6.626*10^-34 Js), n ..... fréquence de l'onde incidente sur la plaque métallique W .....travail de ionisation

Dans le phénomčne photoélectrique intérieur, l'électron est porté d'une bande plus basse (dite de valence) ŕ une plus haute, dite de conduction, en laissant un " trou " derričre soi. Le trou et l'électron vont ŕ la dérive en directions opposées. La tension qui naît correspond au gap énergétique entre les bandes, diminué de ladite polarisation de jonction (0.8 V). La couleur de la diode est liée ŕ la grandeur du gap énergétique, p.ex la couleur rouge de longueur d'onde 680 nm correspond ŕ une énergie quantique de 1.8 eV. Une diode rouge génčre donc une tension de 1.0 V et une verte (520 nm) 1.5 V.