L'énergie solaire photovoltaïque

Résumé du document

TPE sur l'étude et la compréhension de l'énergie solaire et de l'énergie photovoltaïque. Analyse de ses origines et ses améliorations au cours du temps. Expériences et études de cellules photovoltaïques.

Extraits

[...] Pour fonctionner, une cellule photovoltaïque a besoin de lumière. La lumière du soleil est constituée d'une infinité de radiations électromagnétiques qui se propagent par ondes. La décomposition de cette lumière blanche dans l'arc-en-ciel, ou par un prisme nous montre seulement la partie visible du spectre lumineux. Mais l'onde lumineuse véhicule aussi des grains d'énergie appelés photons. Mais ce n'est pas tout, il faut aussi doper les plaques de silicium, c'est- à-dire créer une face N riche en électron et une face P pauvre en électrons. [...]

[...] Cette durée peut aller jusqu'à 7 ans Les cellules polycristallines Ces cellules ressemblent beaucoup aux cellules monocristallines, mais sont composées d'un agglomérat de cristaux et non pas d'un seul cristal pur, dès lors les plaques sont hétérogènes et les rendements un peu plus faibles, de l'ordre de 10 à 15%. Le seul avantage est que sa production nécessite moins d'énergie et son prix d'achat plus bas. Les cellules amorphes On parle de cellules amorphes ou à couches fines lorsque la couche de silicium ne dépasse pas les 1 um (épaisseur d'un cheveu humain 50 à 100 um). La production est peu coûteuse grâce à de moindre frais en matériaux. [...]

[...] Calculons maintenant ce que pourrait produire le monde grâce au photovoltaïque : Admettons qu'une cellule de produise 600W soit 600W/m². La surface terrestre dans le monde représente km². Retirons les surfaces inexploitables : Les terres arables de la superficie soit environ Les forêts qui représentent une superficie de Il reste donc une superficie exploitable (théorique) de km². Soit une puissance de 671x 600= 5.684 E10 W Le photovoltaïque nous permettrait donc de produire 5.684 E10 W Ce deuxième calcul permet donc de conclure que l'énergie solaire est une solution partielle au besoin mondial en énergie. [...]

[...] Ensuite, on mesure la tension à la sortie de la cellule photovoltaïque. De plus, pour chaque expérience, un seul paramètre change à la fois. Tension à la sortie du panneau solaire en fonction de l'éloignement On constate que plus la cellule photovoltaïque s'éloigne de la source lumineuse, plus la tension aux bornes du panneau solaire diminue. On en conclut donc que l'éloignement de la source lumineuse du panneau solaire a pour effet de diminuer la tension aux bornes du panneau solaire. [...]

[...] Le rendement des cellules photovoltaïques reste très faible (entre 10% et 15%). Conclusion : De nos jours, les énergies renouvelables prennent un essor considérable. D'après nos séries d'expériences et nos calculs, nous pouvons conclure que l'énergie solaire est solution partielle au besoin mondial en énergie. De plus, nous avons montré que le soleil ne pouvait fournir l'énergie nécessaire pour répondre à la demande mondiale. D'après nos séries d'expériences, nous avons montré que pour fonctionner correctement, les panneaux solaires devaient répondre à de nombreux critères C'est pourquoi, dans l'optique d'un développement de la technologie du photovoltaïque, son prix devra baisser et surmonter des contraintes techniques et naturelles pour se développer partout dans le monde. [...]