UNIVERSITÉ CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR

FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES

DEPARTEMENT DE CHIMIE

Sujet:

Étude de la détermination des paramètres phénoménologiques d’une photopile monofaciale à jonction horizontale en régime

statique et en régime transitoire par variation du point de fonctionnement sous éclairement multispectral constant.

1

D.E.A de Chimie Physique Appliquée à l’Energie Présenté par :

Mr ALIOU BADIANE Maître ès-sciences

2

1- Dispositif expérimentale en régime statique

2- Courbes de la caractéristique courant-tension

3- Résultats des mesures

4- Dispositif expérimental en régime dynamique transitoire

5- Courbes de la phototension en fonction du temps

6- Méthodes de détermination des paramètres c, , L, Sfo, Sb

7- Résultats des mesures

8- Conclusion - Perspectives

Figure 1:Figure 1: Dispositif expérimental pour l’étude de la caractéristique I-V de Dispositif expérimental pour l’étude de la caractéristique I-V de la photopilela photopile

1- Schéma du dispositif expérimental en régime statique

3

Figure 2:Figure 2: Courbe expérimentale de la Courbe expérimentale de la caractéristique courant-tension pour un caractéristique courant-tension pour un

éclairement de n=0,2 éclairement de n=0,2

Figure 3:Figure 3: Courbe expérimentale de la Courbe expérimentale de la caractéristique courant-tension pour un caractéristique courant-tension pour un

éclairement de n=0,3 éclairement de n=0,3

2- Courbes du photocourant en fonction de la phototension

4

nn IICCCC

(mA)(mA)VVCOCO

(V)(V)LL

((μμm)m)Sb Sb

(cm/s)(cm/s)SfoSfo

(cm/s)(cm/s)

0,20,2 2,62,6 0,260,26 5,775,77 1,35.101,35.1055 2,08.102,08.1088

0,30,3 1515 0,370,37 5,775,77 1,35.101,35.1055 2,67.102,67.1077

Tableau 1Tableau 1 : Résultats des mesures H=0,03cm  : Résultats des mesures H=0,03cm D=26cmD=26cm²/s ²/s S=156,25cm S=156,25cm²²

3- Résultats des mesures

5

Figure 4Figure 4: Dispositif expérimental : Dispositif expérimental

4- Schéma du dispositif expérimental en régime dynamique transitoire

6

Figure 5: caractéristique I-V théorique

Figure 6 : Figure 6 : courbe de la phototension d’une courbe de la phototension d’une photopile monofaciale à jonction horizontale photopile monofaciale à jonction horizontale en fonction du temps. Ren fonction du temps. R11=900Ω R=900Ω R 2 2=100Ω =100Ω

n=0,3 n=0,3 H=0,03cm D=26cmH=0,03cm D=26cm²/s²/s

S=156,25 cmS=156,25 cm²²

Figure 7Figure 7 : courbe de la phototension d’une  : courbe de la phototension d’une photopile monofaciale à jonction photopile monofaciale à jonction

horizontale en fonction du temps. Rhorizontale en fonction du temps. R 1 1=900Ω =900Ω

R R22=200Ω n=0,4 =200Ω n=0,4 H=0,03cm H=0,03cm

D=26cmD=26cm²/s ²/s S=156,25 cm S=156,25 cm²²

5- Courbes de la phototension en fonction du temps

7

Figure 8 : Courbe de la phototension d’une photopile monofaciale à jonction

horizontal en fonction du temps. R 1=1050Ω R 2 =150Ω n=0,2 H=0,03cm

D=26cm²/s S=156,25cm²

8

3

1mm

mm

HbexpLH

shbLH

ch1

LH

L.chbHbexp

L

DSb

m

m

L

LbLH

sh

3

10

11exp

exp1

mmm

mmm

LL

Hch

LL

HshbHb

HbL

Hchb

L

Hsh

Lb

L

DSf

20

11

c

6- Méthodes de détermination des paramètres cc, , L, Sfo, Sb

9

2

1

20

L

c

1D

1

2

3

4

Figure 9Figure 9 : Détermination de la constante de temps : Détermination de la constante de temps c avec la partie c avec la partie

linéaire de la tension transitoire linéaire de la tension transitoire =4,5=4,5s s 

10

nn RR11

(Ω)(Ω)V (o)V (o)(mV)(mV)

ΔVΔV(mV)(mV)

cc(μs)(μs)

LL(μm)(μm)

ωω00

(s-(s-½)½)(μs)(μs)

SfoSfo(cm/s)(cm/s)

SbSb (cm/s)(cm/s)

0,30,3 900900 6,16,1 3939 3,33,3 190190 519,8519,8 14,114,1 1,6.101,6.1033 7,8.107,8.1033

0,30,3 10001000 5,75,7 4040 2,02,0 130130 504,3504,3 6,76,7 9,8.109,8.1022 7,8.107,8.1033

0,30,3 10501050 4,34,3 4343 2,52,5 110110 454,7454,7 4,34,3 6,0.106,0.1022 7,8.107,8.1033

Tableau 2: Résultats des mesures pour R2=100Ω H=0,03cm D=26cm²/s S=156,25cm²

nn RR11

(Ω)(Ω)VV (o)(o)(mV)(mV)

ΔVΔV(mV)(mV)

cc(μs)(μs)

LL((μμm)m)

ωω00

(s-(s-½½))(μs)(μs)

SfoSfo(cm/s)(cm/s)

SbSb (cm/s)(cm/s)

0,40,4 900900 6,86,8 2525 1,41,4 120120 721,6721,6 16,816,8 2,9.102,9.1044 7,8.107,8.1033

0,40,4 10001000 6,26,2 2626 2,12,1 120120 614,3614,3 5,65,6 3,5.103,5.1033 7,8.107,8.1033

0,40,4 10501050 5,35,3 4949 2,72,7 110110 431,3431,3 4,74,7 5,6.105,6.1022 7,8.107,8.1033

Tableau 3 : Résultats des calculs pour R2=100Ω H=0,03cm; D=26cm²/s;

S=156,25cm²

7- Résultats des mesures

11

nn RR11

(Ω)(Ω)RR22

(Ω)(Ω)VV (o)(o)(mV)(mV)

ΔVΔV(mV)(mV)

cc(μs)(μs)

L L ((μμm)m)

ωω00

(s-(s-½)½)(μs)(μs)

SfoSfo(cm/s)(cm/s)

Sb Sb (cm/s)(cm/s)

0,30,3 900900 100100 6,16,1 3939 3,43,4 190190 520,9520,9 12,112,1 1,4.101,4.1033 7,8.107,8.1033

0,30,3 10001000 100100 5,75,7 4040 2,92,9 130130 498,3498,3 6,16,1 7,3.107,3.1022 7,8.107,8.1033

0,30,3 10501050 100100 4,34,3 4343 2,52,5 110110 425,2425,2 4,64,6 3,3.103,3.1022 7,8.107,8.1033

Tableau 4: Résultats des mesures pour R2=200Ω H=0,03cm D=26cm²/s S=156,25cm²

nn RR11

(Ω)(Ω)RR22

(Ω)(Ω)VV (o)(o)(mV)(mV)

ΔVΔV(mV)(mV)

cc(μs)(μs)

LL(μm)(μm)

(μs)(μs)

SfoSfo(cm/s)(cm/s)

SbSb(cm/s)(cm/s)

00

(s-(s-½½))

0,20,2 10501050 150150 24,924,9 8080 3,53,5 140140 7,27,2 3,1.103,1.1022 7,8.107,8.1033 380,9380,9

0,30,3 10501050 150150 9,19,1 4343 1,91,9 300300 34,134,1 7,1.107,1.1044 7,8.107,8.1033 466,5466,5

0,40,4 10501050 150150 7,27,2 2626 1,81,8 200200 14,914,9 1,4.101,4.1055 7,8.107,8.1033 584,3584,3

0,50,5 10501050 150150 4,84,8 1919 1,61,6 140140 7,87,8 7,1.107,1.1044 7,8.107,8.1033 704,9704,9

Tableau 5 : Résultats des mesures pour R1=1050Ω R2=150Ω H=0,03cm D=26cm²/s S=156,25cm²

12

13

Conclusion – Perspectives

Pour une photopile à 3D

Pour un changement de l’angle d’incidence de la lumière sur la photopile à jonction

horizontale

Tenir compte de la contribution de l'émetteur et de l'action du champ magnétique