Simulateur Effet Photoélectrique

01. BANC OPTIQUE INTERACTIF

MODE: VUE ONDULATOIRE

ZOOM QUANTIQUE [x10^9]

02. PARAMÈTRES D'ENTRÉE

Longueur d'onde $\lambda$ (nm)

400

Intensité ($W/m^2$)

5.0

Tension d'arrêt $U$ (V)

0.0

Matériau (Cathode)

03. DONNÉES TEMPS RÉEL

ÉNERGIE PHOTON $E$ 0.00 eV

TRAVAIL D'EXTRACTION $W$ 0.00 eV

$E_{cin, max}$ 0.00 eV

                        COURANT $I_{el}$
                        0.00 mA
                    

04. ANALYSE GRAPHIQUE

01. JONCTION P-N (BANDES D'ÉNERGIE)

02. PARAMÈTRES CELLULE PV

SURFACE ACTIVE :
                    100 cm²

Semi-conducteur (Gap $E_g$)

Température $T$ (K)

300

Longueur d'onde $\lambda$ (nm)

550

Irradiance $G$ ($W/m^2$)

1000

Tension de Charge $V$ (Volts)

0.50

03. PERFORMANCE

COURANT $I_{ph}$ 0.00 A

PUISSANCE $P$ 0.00 W

                        RENDEMENT $\eta$
                        0.00 %
                    

04. COURBE I-V PHOTOVOLTAÏQUE

DOCUMENTATION TECHNIQUE / RAPPELS THÉORIQUES [ + ]

1. Bilan Énergétique (Einstein, 1905)

L'effet photoélectrique est l'émission d'électrons par un matériau soumis à la lumière. L'énergie du photon incident est conservée :

$$E_{ph} = h\nu = W + E_{c,max}$$

Où :

$h$ : Constante de Planck ($6.626 \times 10^{-34} \text{ J.s}$)
$\nu$ : Fréquence de la radiation ($Hz$)
$W$ : Travail d'extraction du matériau ($eV$)
$E_{c,max}$ : Énergie cinétique maximale des photoélectrons

2. Dualité Onde-Corpuscule

La quantité de mouvement $p$ d'un photon est liée à sa longueur d'onde :

$$p = \frac{E}{c} = \frac{h}{\lambda}$$

3. Application Photovoltaïque

Dans une cellule PV, seule une partie du spectre solaire est convertie. Les photons d'énergie $h\nu < E_{gap}$ ne génèrent pas de paires électron-trou. Le rendement est défini par :

$$\eta = \frac{P_{el}}{P_{lum}} = \frac{I \times V}{P_{incidente}}$$