Les panneaux solaires

II- Fonctionnement et utilisation Principe de fonctionnement Qu'est-ce qu'un panneau solaire ? Comment fonctionne-t-il ? Les panneaux solaires photovoltaïques seraient-ils une alternative écologique pour répondre à la consommation d’énergie mondiale ? Sommaire : Introduction I- Historique La découverte II- Fonctionnement et utilisation Principe de fonctionnement Utilisation des panneaux solaires Le solaire thermique III- Les avantages et les inconvénients Les avantages Les inconvénients IV- Etudes statistiques Conclusion

La France consomme 482,4 TWh/an soit environ 8MWh/an par personne. Introduction La France consomme 482,4 TWh/an soit environ 8MWh/an par personne. Pour info une plaque électrique consomme 600KWh/an pour la cuisson, il nous faudrait 13 000 000 de plaques électriques pour avoir l'équivalent de la consommation d'un Français. Essayer d'imaginer comment consommer autant d'énergie? La planète se vide de ses ressources et il faut trouver une solution à long terme.

La découverte Alexandre Edmond Becquerel  principe de la conversion de la lumière en électricité 1839. Matériaux faisaient des étincelles  exposition à la lumière. 1954 Bell Téléphone  première cellule photovoltaïque: rendement 6% Choc pétrolier 1973 essor de l’énergie solaire 1990ouverture du marchés du photovoltaïque  rentable dans campagnes

A l’époque on disposait de: Photopiles à base de silicium monocristallin bon rendement prix élevé 500-1000 francs pour 1watt à midi1 watt crête Dès 1978  1 Mégawatt crête 1985  20Mégawatts crête Aujourd’hui  plus de techniques+ de méthodes pour construire une cellule photovoltaïque et d’autres matériaux semi-conducteurs

Principe de fonctionnement Un panneau solaire réceptionne une luminosité et la traduit grâce à un démodulateurs en courant électrique .Donc on récupère de l’énergie électrique à partir de la lumière.

Utilisation des panneaux solaires Principales fonctions produire de l'électricité dans milieux isolés accès à l’électricité pour logement sans réseau Utilisation de l’électricité produiteappareils ménagers milieu urbainlampadaire/panneaux de signalisation/afficheur d’informations arrêts de bus Solaire thermique  chauffe-eau

Cas général Cellule photovoltaïque élément de base des panneaux solaires Produit de l’électricité à partir de l’énergie solaire en utilisant l'effet photovoltaïque . Prix élevé MAIS faible rendement La production + transport de charges négatives et positives sous l'effet de la lumière dans un matériau semi-conducteur  photons heurtent la surface de ce matériau transfèrent d’énergie aux électrons de la matière mouvement des électrons dans une direction particulière = courant électrique recueilli par des fils métalliques très fins.

Couche conductrice qui sert de cathode Couche avec porteurs de charges libres positives Couche avec porteurs de charges libres négatives

Etude statistique Calcul de la réception d’énergie solaire: Surface de la Terre : 5,10.1011 m² - Constante solaire : 580W/m² Pour le calcul, on a : P : puissance reçu par la Terre en un jour – S : surface de la Terre – K : constante solaire P = (S/2).K P = 1.48W

Calcul de la production d’énergie grâce au photovoltaïque