Qu’est-ce qu’une batterie physique ?
Une batterie physique est une batterie qui obtient de l’énergie électrique sans aucune réaction chimique. Elles utilisent la lumière ou la chaleur pour obtenir de l’énergie électrique. Les batteries solaires, thermiques et nucléaires sont des exemples de batteries physiques.
Les batteries sont divisées en deux grandes catégories : les batteries physiques et les batteries chimiques. Les batteries chimiques convertissent les réactions chimiques en énergie électrique. Les piles chimiques comprennent les piles primaires, les piles secondaires et les piles à combustible. Les piles primaires comprennent les piles alcalines, les piles au manganèse et les piles au lithium, tandis que les piles secondaires sont des piles rechargeables et comprennent les piles au plomb et les piles alcalines.
Utilisations d’une batterie physique
Les batteries physiques produisent de l’énergie électrique par transfert physique d’électrification, comme les semi-conducteurs, sans avoir recours à des processus chimiques. Les cellules solaires sont un exemple typique de batterie physique.
La production d’énergie photovoltaïque a été mise en avant ces dernières années comme moyen de résoudre les problèmes environnementaux, et la production de cellules solaires à usage industriel et résidentiel augmente rapidement grâce à des subventions gouvernementales. En général, la majorité des cellules solaires sont installées sur les toits ou sur la terre, où elles peuvent recevoir un rayonnement solaire suffisant pour maximiser leur capacité de production d’énergie.
Principe des batteries physiques
Ces dernières années, les cellules solaires ont attiré l’attention en tant que batteries physiques. Les cellules solaires sont constituées de semi-conducteurs qui absorbent la lumière du soleil et la convertissent en énergie électrique. Malgré le nom de “batterie”, elles n’ont pas de fonction de stockage. Les atomes des semi-conducteurs qui composent une cellule solaire produisent des électrons et des trous lorsqu’ils sont exposés à la lumière du soleil.
Une cellule solaire est constituée d’une superposition de semi-conducteurs de type P et de type N, les trous s’accumulant dans le semi-conducteur de type P et les électrons dans le semi-conducteur de type N. Cela génère une tension entre les trous et les électrons. Cela génère une tension entre les trous et les électrons, comme dans une pile sèche. ＋L’électricité peut être extraite en connectant des fils au semi-conducteur de type P en tant qu’électrode + et au semi-conducteur de type N en tant qu’électrode -.
Il existe plusieurs types de cellules solaires, que l’on peut schématiquement diviser en deux catégories : les cellules à base de silicium et les cellules à base de composés. Chacun a des performances et des caractéristiques différentes, et les deux types largement utilisés dans les utilisations industrielles et résidentielles sont les cellules monocristallines ou polycristallines à base de silicium. Les cellules monocristallines à base de composés ont un rendement élevé en termes de production d’énergie, mais elles sont plus coûteuses et sont donc souvent utilisées pour des utilisations spatiales telles que les satellites.