La source d'énergie des satellites et leurs moyens de
communication :
Qu'un satellite soit en orbite elliptique, orbite circulaire, ou en orbite géostationnaire,
il doit dans tous les cas être autonome dans l'espace.
Il doit donc fonctionner et trouver seul son énergie ,pour le contrôle
thermique ou l'émission des différentes ondes radios, soit pour
remplire ses différentes fonctions . Pour cela il est nécessaire
de pouvoir exploiter une source d'énergie fournissant l'électricité
dont l'ensemble de ses composants a besoin. Dans un satellite l'électricité
nécessaire provient principalement de panneaux solaires qui transforment
l'énergie solaire en électricité.
Si la fréquence de la lumière augmente, l'énergie électrique augmente .
L'énergie solaire est l'énergie rayonnante produite
dans le soleil est transmise à la Terre et aux satellites à travers
l'espace sous forme de photons.
Cette énergie solaire est "changée" en électricité
par les panneaux solaires constituée de cellules photovoltaïques
ou cellules solaires formées de fines lamelles de silicium cristallin,
d'arséniure de gallium ou autre matériau semi-conducteur, convertissant
directement le rayonnement solaire en électricité. la conductivité
de ces derniers s'accroît fortement lors de l'augmentation de la température
ou d'une forte présence de lumière.
L'accroissement de la conductivité en fonction de la température,
de la lumière s'explique par une augmentation du nombre d'électrons
de conduction qui transportent le courant électrique. Dans un semi-conducteur
pur tel que le silicium, les électrons périphériques d'un
atome sont mis en commun avec les atomes voisins pour établir des liaisons
covalentes qui assurent la cohésion du cristal. Ces électrons
périphériques, pour rompre les liaisons covalentes, on expose
à la lumière les électrons périphériques
: les électrons sont alors mobiles. Les défauts ainsi créés,
appelés " trous " ou " lacunes ", participent au
flux électrique. Inversement ce courent électrique est inhibé
lors ce que les panneaux solaires sont en absence de lumière ou de chaleur
.
Chaque atome de silicium dispose de 4 électrons périphériques
(représentés par des points). 2 électrons (un par atome)
sont nécessaires pour former une liaison covalente entre 2 atomes. Ici
pour obtenir une liaison covalente entre le phosphore et l'aluminium, qui sont
des atomes de dopage, c'est à dire qu'ils sont des atomes donneurs ou
accepteurs d'électrons . il y a donc un échange d'électrons
donc un mouvement d'électrons donc un courant électrique .
Dans le silicium de type N, des atomes de phosphore (P) à 5 électrons
périphériques remplacent des atomes de silicium : ils offrent
donc des électrons supplémentaires (un par atome de phosphore).
Dans le silicium de type P, des atomes d'aluminium (Al) avec 3 électrons
périphériques entraînent un défaut d'électrons
puis la formation de trous (un par atome d'aluminium).
Ainsi les électrons en excès ou les trous conduisent l'électricité
.
Lorsque des zones de semi-conducteurs de type P et de type N sont adjacentes,
elles forment donc les mêmes caractéristiques qu'une diode( DEL
). Donc le courant ne circule que dans un seul sens ce qui évite que
le courant aille ailleurs que dans les batteries du satellite . Le rendement
énergétique est donc meilleur grâce a ce système
de DEL .
