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Cours
Responsable(s) Ricardo Izquierdo

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Préalables

Aucun préalable requis


Descriptif du cours

Au terme de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure :
• d’interpréter les mécanismes de conversion de la lumière en électricité et de transport des charges au sein de matériaux semi-conducteurs;
• d’appliquer ces concepts fondamentaux pour décrire le fonctionnement des jonctions p-n et des modules photovoltaïques;
• d’analyser le fonctionnement des technologies photovoltaïques de base;
• de créer un plan d’intégration des technologies à l’intérieur d’un système solaire photovoltaïque;
• de proposer un module intégré tout en tenant compte des contraintes sur le coût et les performances.

Spectre solaire et propriétés de la lumière. Matériaux semi-conducteurs : structures cristallines, bande de conduction et bande de valence, bande interdite, électrons et trous, densité d’état et niveau de Fermi, semi-conducteur intrinsèques, donneurs et accepteurs, charges majoritaires et minoritaires, conductivité et mobilité des porteurs de charge, défauts de surface. Jonctions p-n à l’équilibre. Jonctions abruptes. Zone de charge d’espace. Jonctions p-n hors d’équilibre. Jonctions métalliques. Jonctions Ohmiques. Barrières Schottky. Panneaux solaires : leur conception, fabrication et les méthodes de caractérisation. Systèmes photovoltaïques résidentiels et commerciaux. Systèmes BIPV. Modules et composants des systèmes photovoltaïques. Technologies émergentes et les structures multi-jonctions. Concentrateurs. Effets thermiques. Incitatifs gouvernementaux et fiscaux.





Objectifs du cours

À la fin de ce cours, l’étudiant(e) devra être en mesure de :

  • Interpréter les mécanismes de conversion de la lumière en électricité et de transport des charges au sein de matériaux semi-conducteurs; 
  • Appliquer ces concepts fondamentaux pour décrire le fonctionnement des jonctions p-n et des modules photovoltaïques;
  • Analyser le fonctionnement des technologies photovoltaïques de base;
  • Créer un plan d’intégration des technologies à l’intérieur d’un système solaire photovoltaïque.

Stratégies pédagogiques

Les principaux moyens pédagogiques envisagés sont :

  • Cours magistraux (une séance de cours par semaine) : Le cours sera composé de séances théoriques de trois heures trente (3 h 30) au cours desquelles les professeurs exposeront les concepts importants du cours, appuyés par des exemples pratiques. De plus, les professeurs aideront les étudiant(e)s à poser correctement le problème et résume la méthodologie à suivre pour résoudre des problèmes concrets reliés à la physique et au fonctionnement des dispositifs photovoltaïques. Durant ces périodes, les étudiant(e)s sont fortement encouragés à poser des questions.
  • Séances de laboratoire : Lors de ces seances de laboratoire les étudiant(e)s simuleront et caracteriseront des dispositifs photovoltaiques.
  • Évaluation : L’évaluation globale comprendra les examens de contrôle, les devoirs, les présentations et les laboratoires.


Utilisation d’appareils électroniques

Calculatrices et ordinateurs.

Lors de la session d'été 2025, le cours se déroulera en mode hybride avec des seances en présentiel et des seances sur la plateforme Zoom.

La première séance se déroulera en présentiel.


Coordonnées du personnel enseignant le cours

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