Environnement et progrès Le panneau solaire photovoltaïque Réalisé par : Coïc Maxime Masselot Sébastien Douiou Mohamed Debaisieux Louis

Pourquoi utilise-t-on le panneau solaire photovoltaïque? Plan de présentation 1 - Qu’est ce que le photovoltaïque ? 2 - Le panneau photovoltaïque 3 - Composition 4 - Principe de fonctionnement 5 - Installation et rendements

1 - Qu’est ce que le photovoltaïque ? Le préfixe photo vient du grec phos qui signifie lumière. Volt vient du patronyme d’Alessandro Volta (1745-1827) physicien qui a inventé la première pile. Alessandro Volta

L’effet photovoltaïque a été découvert par Antoine Becquerel en 1839 L’effet photovoltaïque a été découvert par Antoine Becquerel en 1839. C’est un effet qui consiste, grâce à la lumière du soleil, à produire de l’électricité. Antoine Becquerel

2 - Le panneau photovoltaïque Poly-cristallins Amorphe Monocristallin

Monocristallin - avantage Très bon rendement 15 à 22% (à l’heure actuelle) Inconvénients Coût élevé Rendement faible sous un faible éclairement Multi cristallin - avantages Bon rendement 14% environ Moins cher Inconvénient Rendement faible sous un faible éclairement

Silicium amorphe - avantages: Fonctionne avec un faible éclairement Moins cher Moins sensibles aux températures - Inconvénients Rendements faible en plein soleil 5 à 10% Performances qui diminuent avec le temps

3 - Composition d’un panneau photovoltaïque Plaque transparente Plaques EVA® Cellules Photovoltaïques Fibre de verre Vitre de fond Un module est composé d’une succession de couches garantissant sa protection et son étanchéité.

La cellule photovoltaïque (PV): La cellule PV est le principal composant d’un système photovoltaïque mais seule elle ne peut fournir assez d’énergie pour faire fonctionner un équipement électrique de tension standard. C’est pourquoi elles sont reliées entre elles formant ainsi un module capable d’alimenter un équipement électrique standard.

Les cellules PV actuelles sont en silicium. Pourquoi le silicium? Le silicium a été choisi pour ses propriétés électroniques, il possède 4 électrons sur sa dernière couche permettant ainsi les dopages P et N.

4 - Principe de fonctionnement.

Toute la lumière du soleil n’est pas utilisée par le panneau solaire. Seulement une partie du spectre est utilisable: la longueur d’onde nécessaire pour arracher un électron.

Dopage de type N: Le but d’un dopage N est de produire un excès d’électron dans le semi-conducteur. Dopage de type P: Le but d’un dopage P est de créer un excès de trous dans le semi-conducteur.

La jonction P-N: Elle est crée lorsque l’on met en contact les semi-conducteurs dopés P et N. Cette jonction permet le passage des électrons entre les deux plaques. Pour qu’un électron soit arraché il faut qu’il y ait un apport d’énergie suffisant pour que le semi-conducteur passe le gap et ainsi créer de l’énergie.

Principe de fonctionnement:

5 – Installation et Rendements

a) L’installation Il existe deux types d’installations: L’installation intégrée; L’installation posée.

L’installation de modules photovoltaïques d’une puissance de 2000 Wc « intégrés » coûte aux alentours de 17 000 €.

L’installation de modules photovoltaïques d’une puissance de 2000 Wc « posés » coûte quant à elle aux alentours de 15 000 €

L’inclinaison Pour les panneaux solaires mobiles et orientables:

En France la plupart des panneaux solaires sont à inclinaison fixe (pour des raisons de coûts et plus pratique à utiliser). Ils sont orientés aux alentours de 45°.

b) Les rendements - Le silicium mono cristallin convertit en électricité environ 17% de l’énergie solaire reçue. - Le silicium poly cristallin convertit en électricité environ 14% de l’énergie solaire reçue. - Le silicium amorphe convertit en électricité environ 8% de l’énergie solaire reçue.

Intensité Le module photovoltaïque n’aime pas la chaleur: lorsque la température augmente, la tension diminue. Tension

Intensité Le module photovoltaïque aime le rayonnement: lorsque le rayonnement augmente, l’intensité augmente. Tension

AI : Angle d'incidence (en degrés) Le taux de lumière reçue dépend de l’inclinaison du panneau. C’est l’angle d’incidence qui détermine le rendement du panneau solaire. R = sin (AI) x 100 AI : Angle d'incidence (en degrés) R : Rendement (en %)

L’effet Hot spot Lorsque la cellule est couverte, celle-ci devient consommatrice de courant. Dégagement de chaleur Les diodes By-pass dérivent le courant de la rangée de cellules où la feuille est tombée.

Pourquoi utilise-t-on le panneau solaire photovoltaïque? Conclusion Pourquoi utilise-t-on le panneau solaire photovoltaïque? Le panneau photovoltaïque utilise la lumière du soleil pour fonctionner; Il est simple d’utilisation et d’entretient.