• Calculer VF et IF Elle est couverte d'une plaque qui joue le rôle de cathode. 3. a) sens direct. Analyse des caractéristiques I-V des jonctions PN à base de SiC. Cette d.d.p. interne de la diode. Modèles statiques de la diode à jonction PN. Dans cette étude une simulation du transfert radiatif a été développée, ce qui nous a permis d’étudier la transmission du rayonnement à travers les couches qui précédent la cellule PV suivant certains paramètres pouvant l’altérer. l’étude élémentaire de la diode à vide dans le modèle cartésien qui aboutit à la loi de Child-Langmuir. Minouprof / 21 janvier 2017. Application des diodes en régime de commutation - Conversion du courant alternatif en continu – Le redressement simple et double alternance. 1. Figure III.3: cas d’une jonction PN avec une résistance série (a), et résistance shunt et série . 7. Le profil de dopage est la principale variable sur laquelle on peut jouer pour créer des jonctions différentes. Article de bases documentaires | 10 mai 2008 | Réf : D3935; Conversion photovoltaïque : du rayonnement solaire à la cellule. Figure III.5: L’étude développée dans le présent chapitre s’articule autour des axes suivants : • A partir des mesures expérimentales, une caractérisation des principaux paramètres de la jonction pn d’une diode transil commerciale (BZW06P37, ST Microelectronics) est menée. Un MOSFET de puissance est formé d'un grand nombre de cellules élémentaires mises en parallèle. Figure 2.2 : Principe de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque 24 . dégradation des caractéristiques de la diode irradiée, principalement aux faibles tensions de polarisation directe et en polarisation inverse. Au LNE-INM une étude préliminaire a permis de mettre en place des moyens de mesure pour déterminer les caractéristiques intrinsèques des LED et mesurer leur intensité lumineuse. Les cellules photovoltaïques sont fabriquées à partir d’une jonction PN au silicium (Diode). LEEA 3emeA, C. TELLIER, 23.08.04 1 Chapitre 2 : Jonction P-N et diodes 1. Nous avons déjà dit que le courant d'émetteur est proportionnel au courant de base (formule [1]). 6. Le fait de créer une telle jonction, fait apparaitre un champ électrique interne. la diode de puissance Principe de la diode Du point de vue de l’électronique de puissance, la diode est un interrupteur non commandable. La diode se compose d’une jonction PN, Positif Négatif (figure 1) généralement en germanium ou en silicium. Détermination d'un moment d'inertie. La diode à jonction PN. Dans l'étude des convertisseurs, on substitue à la caractéristique réelle la caractéristique idéale en négligeant la chute de tension et le courant de fuite circulant en inverse. Au voisinage de la jonction , les trous de la zone P vont neutraliser les électrons libres de la zone N (il y a diffusion des charges). Reprenant le principe de la jonction PN de la diode « signal », celle-ci utilise une jonction PIN (I comme Intrinsèque) constituée d’un empilement P+/N–/N+ . Pour chaque valeur de Ib on obtient une caractéristique. La diode la pl us classique est la "diode à jonction PN", qui sera l'objet des sections 5.2 à 5.6. Description de la jonction P-N 1.1 Phénomènes physiques à l'établissement de la jonction (pas de tension de polarisation, équilibre thermodynamique) • Il existe un gradient de concentration à la jonction les porteurs majoritaires d'une région Le fait de créer une telle jonction, fait apparaitre un champ électrique interne. Chapitre 2 : Jonction PN et diodes. Courbe tension-courant d'une diode Zener : Vous pouvez remarquer, sur cette courbe, que la diode Zener, tout comme la diode standard en courant direct, est limitée en courant inverse. Fonctionnement – Caractéristiques 3.1. Revenons sur Terre! Question : On donne Ve = +5V, Rp = 1KΩ et VSeuil = 0,6 V. Déterminer la valeur du courant Id. 2) Etude d’une diode de redressement 1.1) Etude Théorique La diode est un composant passif qui fait partie de la famille des semi-conducteurs, il en constitue d’ailleurs le plus simple élément. Et comme nous savons que l’équation d’une diode à jonction PN (l’équation liant le courant I D et la tension V D) est non linéaire, son étude peut sembler complexe voir même compliqué. Le courant dans la diode ne peut passer que dans un seul sens : de l’anode vers la cathode. Fig. Symbole électrique de la diode : Photo d’une diode type 1N4007 : L’objectif de ce TP est de réaliser par différentes méthodes caractéristique I(V) d’une diode La caractérisation d’un composant électronique commence toujours par une étude statique (ou point de fonctionnement). Ces moyens ont été utilisés pour caractériser une « LED blanche ». Elle est couverte d'une plaque qui joue le rôle de cathode. II.18 Image d’une cellule Gräetzel 38 II.19 Schéma équivalent d’une cellule photovoltaïque idéale à jonction PN 38 II.20 Caractéristiques I(V ) à l'obscurité et sous éclairement d'une cellule photovoltaïque 40 II.21 Caractéristiques I(V ) et P(V ) d 'une cellule solaire 42 II.22 Caractéristique courant tension de … La jonction p-n Une jonction p-n correspond à la juxtaposition de deux matériaux identiques ou non de type p et de type n Type n Type p V Une jonction p-n est une diode 4 Simulation numérique des caractéristiques électriques d'une cellule solaire à double jonctionen (AlGaAs/GaAs) ... Représentation d'une jonction PN à l'équilibre thermodynamique 20 . Figure I.6: Caractéristiques électriques courant-tension, puissance-tension d'une cellule 10. en polarisation directe (0,5 à 0,8 V pour Si) ; c’est la cellule photovoltaïque à jonction PN. Description. download Plainte . II.2. L’étude développée dans le présent chapitre s’articule autour des axes suivants : • A partir des mesures expérimentales, une caractérisation des principaux paramètres de la jonction pn d’une diode transil commerciale (BZW06P37, ST Microelectronics) est menée. Dans le premier chapitre, on va présenter des généralités sur les cellules photovoltaïques, le principe de fonctionnement, les caractéristiques électriques d'une cellule et 5. MajecSTIC 2005: Manifestation des Jeunes Chercheurs francophones dans les domaines des STIC, IRISA – IETR – LTSI, Nov 2005, Rennes, pp.122-126. Les diodes à jonction PN. La diode à jonction PN. •la determination de la caractéristique statique reviens a déterminer la fonction : i a =i a (v a). Figure III.4 : caractéristique I-V sous éclairement . Symbole électrique de la diode : Photo d’une diode type 1N4007 : L’objectif de ce TP est de réaliser par différentes méthodes caractéristique I(V) d’une diode La caractérisation d’un composant électronique commence toujours par une étude statique (ou point de fonctionnement). Ce dopage change de type de part et d'autre de la jonction, passant d'un dopage de type p à un dopage de type n. En pratique, il est difficile de faire passer abruptement la densité de dopants (par e… Ce phénomène va s'arrêter quand le champ électrique Eint créé par les atomes donneurs ou accepteurs (qui vont devenir respectivement des charges + et -) va être suffisant pour contrarier le mouvement des charges mobiles. Cette barrière, appelée zone de déplétion, est formée par recombinaison du surplus de trous et d’électrons des zones p et n remise en contact. Le schéma suivant représente les niveaux d’énergie au voisinage de la jonction : En mettant en contact ces deux plaques polarisées, on obtient une jonction PN (Positive-négative). Tracé d'une courbe de résonance. La deuxième partie aborde la physique de la jonction PN. Caractéristique de transfert. Chapitre 2 : Jonction P-N et diodes 1. En pratique, pour \(V_{ce}\) > 1 V, la caractéristique d’entrée dépend peu de \(V_{ce}\). Vbe est en module trop grande, il y a claquage de la jonction émetteur-base. Au voisinage de la jonction, les trous de la zone P vont neutraliser les électrons libres de la zone N (il y a diffusion des charges). Jonction PN non polarisée : Au voisinage de la jonction, les électrons libres (porteurs majoritaires) de la zone N franchissent la jonction et diffusent vers les trous (porteurs majoritaires) de la zone P laissant en place des ions fixes (positif côté N, négatif côté P). jonction sur le Wiktionnaire Le mot jonction est employé dans plusieurs domaines : Jonction P - N Jonction tunnel Jonctions intercellulaires Jonction communicante Les jonctions communicantes, aussi appelées jonctions gap ou macula communicans ou nexus ou jonctions lacunaires ou encore jonctions perméables, sont des Les jonctions serrées ou étanches ou … \(V_{be}\) est en module trop grande, il y a claquage de la jonction émetteur-base. fig. On regroupe les caractéristiques statiques du transistor en réseaux de courbes sur quatre quadrants, dont la figure 15 donne un exemple. Une manière plus simple et imagée pour comprendre le fonctionnement d'une diode est de réaliser une analogie avec l'hydrodynamique. La diode PN : caractéristique Une jonction P-N est créée en juxtaposant un semi-conducteur dopé N (les électrons sont majoritaires) avec un semi-conducteur dopé P (les trous sont majoritaires). Ce claquage est réversible ou irréversible selon le type de transistor utilisé. Dans un premier temps (sections 5.2 à 5.5), nous envisagerons une diode à jonction PN idéalisée. 7. Cette caractéristique de sortie peut être une variation de résistance, de courant, de tension. L’électrode du côté P est l’anode (A) et celle du côté N est la cathode (K). Q8 : On demande de représenter l’évolution de la caractéristique de la diode dans le cas d’une cellule photovoltaïque (on précisera en représentant la courbe pour 3 valeurs d’éclairement). Si on injecte un courant Ib au transistor et que l'on relève le courant Ic en faisant varier Vce, on observe la caractéristique de la figure suivante. Figure I.8: Association de n s cellules PV en série 13. EXERCICES D’APPLICATION Remarque : Pour les exercices ci-après, on considèrera que les diodes sont parfaites. Une étude approximative semble montrer que la diode se comporte comme un fil de résistance négligeable quand elle est passante et comme un interrupteur ouvert quand elle est bloquée. Jonction PN Fabien PASCAL . Ecrêtage d’une tension ; Alimentation continue de petite puissance. Expériences sur les oscillations forcées et la résonance en mécanique. interne de la diode. Équilibre sans générateur . Circuit électrique d’une jonction PN idéale sous illumination (a) connecté à une résistance de charge et (b) son circuit équivalent . Commentaires . Figure I.1 : Schéma de principe de … La zone intermédiaire N– assure une… La deuxième partie aborde la physique de la jonction PN. Serait-ce se demander aujourd’hui quelle application donner aux ondes gravitationnelles prédites par Einstein en 1916 et observées pour la première fois en 2016? Ce type de transistor à jonction prend aussi l'appellation de : transistor bipolaire. Chachou Imane Mlle. EFFET PHOTOVOLTAIQUE (4) Production paire électron-trou Effet de jonction pn et apparition d’une f.e.m. Sur la figure 7-c, nous voyons que le courant collecteur est composé de la façon suivante : une grande partie du … Une diode a la propriété de laisser passer le courant dans un sens (diode passante) et de l'arrêter dans l'autre sens (diode bloquée). - Déterminer la résistance statique et dynamique. ), résulte une barrière de potentiel de hauteur \(V_0\) qui fait apparaître une dissymétrie électrique dans la jonction PN et permet d’expliquer la forme de la caractéristique (courant, tension) d’une jonction. Symbole électrique : 1N4004 Zener Schottky DEL 2. La diode en régime dynamique – Linéarisation pour les petits signaux. La figure 14 représente une de ces caractéristiques. En outre, les cellules en silicium présentent actuellement en laboratoire, un rendement maximal de 25,6% [3], ce qui est très proche de la limite théo-rique maximale pour une cellule simple jonction [4]. Caractéristique de … Conducteur ohmique ..... 166 3. L’étude de l’influence des paramètres technologiques sur la caractéristique I V d’une photodiode PIN en Si Présentée et soutenue le 22 06 2016 par : Mme. La face exposée au rayonnement solaire est la zone dopée N. Un revêtement spécifique est appliqué sur la face supérieure pour améliorer le rendement. • Polarisation dans le sens direct - du générateur est relié à la zone N et le + à la zone P Le champ électrique extérieur s’oppose au champ interne si , un courant important peut traverser la jonction. P N La relation entre le courant IDet la tension VDthéorique de la jonction polarisée est : \u000e\u000f\u0010 \u000e\u0012\u0013 l'interpénétration partielle, généralement par fusion entre surfaces, d'un semi-conducteur de type P avec un semi-conducteur de type N. Pour commencer,disons très schématiquement que la théorie des semiconducteurs et l'expérience prouvent. L’étude expérimentale du panneau photovoltaïque hybride a été faite, les différentes caractéristiques. Les articles de référence permettent d'initier une étude bibliographique, rafraîchir ses connaissances fondamentales, se documenter en début de projet ou valider ses intuitions en cours d'étude. Dans ce contexte, nous avons proposé ce projet de fin d'étude visant l’optimisation des performances des cellules PV à base d’hétérojonction de Si. production des cellules solaires à base de silicium reste coûteuse et nécessite une impor-tante quantité de matériau. L'expression du courant est donc semblable à celui d'une diode à jonction PN : J d = J s.[ exp(V d / U T) - 1]. Le quadrant 1 de cette figure représente la caractéristique de sortie : I C = fonction de V CE pour différentes valeurs de … Attention : polarisée en inverse, les DEL ne supportent pas plus de +5V !!! Constitution de la diode à jonction PN Une diode est formée d'une jonction PN accessible par deux contacts ohmiques : le contact relié à la zone P est appelé anode et celui relié à la zone N cathode. > 0 est appelé ( courant inverse de saturation >. Baddiar Hanane Devant le jury composé de : Président : Mr. Damou Encadreur : Mlle. En pratique, pour Vce > 1 V, la caractéristique d’entrée dépend peu de Vce. Des collecteurs récupère les porteurs de charge. Ce claquage est réversible ou irréversible selon le type de transistor utilisé. Objectif de l’étude ..... 165 2. Méthodes d ’études La diode à jonction • Poser une hypothèse sur l’état des diodes. EXERCICE N°1 Soit le schéma ci-contre. Si le courant inverse excède cette limite, la diode sera endommagée. Pour les besoins de l’étude des semi-conducteurs et de la jonction PN, on va se suffire du modèle représenté par la figure 2. L’électronique, on po… La Diode Electro-Luminescente : DEL ( ou LED . Figure I.9: Caractéristique d'un regroupement en série de … Réseau de caractéristiques Ic = f (Vce) : On remarque que : - lorsque Ib = 0, … Ceci constitue une barrière de … • Diode à l’état : Bloqué. L'ensemble est enfermé dans un boîtier; pour les faibles puissances, celui-ci se réduit à un enrobage de résine. Les caractéristiques Ib=f(Vbe) sont pratiquement celles d’une diode à jonction PN. La diode est le semi-conducteur élémentaire constitué par une seule jonction PN. Jeu de diodes : DEL, diodes Zéner, diodes de redressement. Nous avons fabriqué une diode à jonction. En technologie, un modèle est une représentation simplifié d’une chose complexe. Jonction PN Jonction P N Jeu de transistors divers : du transistor de commutation au transistor de puissance. ELECTRONIQUE ANALOGIQUE DIODES A JONCTION CHAP I - DDIODES A JONCTIONN IDéfinition – symbole Une diode à jonction est une jonction PN munie de deux électrodes sur chaque extrémité. de!fonctionnement). Par conséquent, le besoin grandis- ces jonctions pn dans les dispositifs photovoltaïques seront ensuite données ; sur le silicium, bien sûr... , en plus de la jonction pn, une cellule photovoltaïque. Les schémas suivants montrent le principe d’une … Figure 2.1 : Exemples d'applications de cellules photovoltaïques à base de plusieurs technologies 23 . Dédicaces Personne ne peut prétendre avoir acquis les connaissances qui lui ont permis d’arriver au plus haut niveau d’étude, sans le soutien incontestable de sa famille, de tous ceux qui lui ont, de prés ou de loin, prêté un instant d’attention. La fonction Ic = f(Ib) caractérise " l'effet transistor " en régime linéaire. de 0 à A la diode est polarisée dans le sens direct, mais la tension est tropfaible pour débloquer la jonction.C’est la zone de blocage direct. La diode peut ainsi commuter de l’état passant à l’état bloquée. Équilibre au niveau de la jonction PN sans champ électrique extérieur. •on définira les trois composantes du courants: • courant de diffusion de trous, i p,dif • courant de diffusion d’électrons, i n,dif. Cette représentation est relative à l’atome de Silicium. !Dans!le!cas!d’undipôle!il!n’y!a!qu’une!seule!«!entrée/sortie!»,!dans!ce!cas!il!n’y!a! La première ne résistant pas à plus de 75°, la seconde à 200° environ, détrône ainsi le germanium plus … La diode est un dipôle passif non linéaire, mais de caractéristique linéarisable par morceaux. Une diode à semi-conducteur est, électroniquement parlant, une JONCTION PN. 6 . Interprétation et exploitation. Figure 17.1. Le profil de dopage est la principale variable sur laquelle on peut jouer pour créer des jonctions différentes. En sens inverse, si la d.d.p. En l'absence de tension (champ) extérieur- diode à l'équilibre Les électrons libres du coté N proches de la jonction se recombinent avec les trous du coté P jusqu'à création au niveau de la jonction d'une zone neutre, appelée zone de charge d'espace On distingue deux types En mettant en contact ces deux plaques polarisées, on obtient une jonction PN (Positive-négative). 5.2 – La diode à jonction PN (idéale) Il existe plusieurs types de diodes. Boukhalfa Malika Examinateur : Mr. Bouaarfa Examinateur : Mr. Garadi Année Universitaire: 2015-2016. La dimension du collecteur favorise la collecte des électrons (d'où un meilleur rendement). Conçue au crayon et au papier à la fin du XIXè siècle, l’existence de l’électrona été prouvée expérimentalement 20 ans plus tard par Joseph J. Thomson en 1897. - Relever la caractéristique I = f(V) d’une diode à jonction dans le sens directe et inverse. Fonctionnement La diode est un composant dit de commutation qui possède 2 régimes de fonctionnement : • Diode à l’état : Passant. La largeur de la zone de déplétion varie avec la tension appliquée de part et d'autre de la jonction. Plus cette zone est petite, plus la résistance de la jonction est faible. La caractéristique I (V) de la jonction est donc fortement non linéaire : c'est celle d'une diode . La diode joue alors le rôle d'un interrupteur parfait , unidirectionnel en courant et en tension . La figure suivante présente la courbe caractéristique d'une diode Zener. Définition de la jonction PN II. Équilibre au niveau de la jonction. Rappel théorique : Une diode est un dipôle non linéaire et non symétrique réalisée à base de semi-conducteur par la juxtaposition de deux zones dopées avec des porteurs de signes opposés (PN), on parle alors d’une Jonction. Plusieurs modèles de représentation d’un atome ont été établis. Introduction à la physique du solide et aux matériaux semiconducteurs, permettant de comprendre les mécanismes physiques en jeux dans les composants électroniques. Représentation cathode anode VD ID P N anneau de repérage Modélisation d’une diode – Linéarisation par morceaux. E g appelées cellules thermo-photovoltaïques. Transcription . La caractéristique courant-tension d une jonction N-P obéit à une équation de la forme [7] : où JoR et nR représentent respectivement les courants La fonction Ic = f(Ib) caractérise " l'effet transistor " en régime linéaire. jonction sur le Wiktionnaire Le mot jonction est employé dans plusieurs domaines : Jonction P - N Jonction tunnel Jonctions intercellulaires Jonction communicante Les jonctions communicantes, aussi appelées jonctions gap ou macula communicans ou nexus ou jonctions lacunaires ou encore jonctions perméables, sont des Les jonctions serrées ou étanches ou …
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