TPE 2008 2009 PPT le panneau solaire.pps

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. 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
Vitre de fond
Fibre de verre
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.
Bande de conduction
Bande
interdite
Bande de valence
Pour qu’un électron
soit arraché il faut
qu’il y ait un apport
d’énergie suffisant
pour que le semiconducteur 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
Le taux de lumière reçue dépend de l’inclinaison du
panneau.
C’est l’angle d’incidence qui détermine le rendement du
panneau solaire.
Rendement d'un panneau solaire en fonction de son angle incident
100,00%
R
e
n 80,00%
d
e
m
60,00%
e
n
t
s 40,00%
e
n
R = sin (AI) x 100
AI : Angle d'incidence
(en degrés)
R : Rendement (en %)
20,00%
%
0,00%
0
10
20
30
40
50
Angles en degrés
60
70
80
90
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.
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.