Photopile
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Surtout utilisé pour les engins spatiaux, la photopile est un dispositif nécessitant l'effet photovoltaïque pour convertir l'énergie solaire en électricité. Elle est constituée d' une couche d'un matériau semi-conducteur, assez épaisse pour absorber presque tout le rayonnement incident, et une jonction semi-conductrice.
Les photons du rayonnement incident sont absorbés en donnant naissance à une paire électron-trou. À l'intérieur de la jonction il y a un champ électrique, dont l'action sépare les couples « électron-trou », en entrainant la naissance d'un courant électrique.
Celui-ci est collecté au moyen de contacts métalliques reliés à un circuit électrique fermé. Une photopile se caractérise notamment par son rendement, qui est le rapport entre la puissance maximale qu'elle offre et la puissance qu'elle reçoit. Celui-ci se situe entre 10 et 20 %.
Pour la fabrication des photopiles, on utilise soit du silicium monocristallin (très pur) ou de l'arséniure de gallium, qui offrent le meilleur rendement mais sont très coûteux, soit du silicium polycristallin ou des matériaux en couches minces (sulfure de cadmium, silicium amorphe), plus économiques mais dont le rendement est plus faible.