Panneaux photovoltaiques

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Les énergies renouvelables et les systèmes d’exploitation
Une énergie renouvelable est une énergie exploitée par l'Homme, de telle manière que ses réserves ne s'épuisent pas. En d'autres termes, sa vitesse de formation doit être plus grande que sa vitesse d'utilisation.
Le Soleil est à l'origine de nombreuses énergies renouvelables. Son rayonnement constitue en lui-même une énergieexploitable. Ce rayonnement donne aussi naissance à d'autres formes d'énergie, ainsi le cycle de l'eau permet de créer de l'hydroélectricité, le vent est aussi exploité. La photosynthèse a aussi comme origine le soleil, elle crée différents matériaux exploitables énergétiquement, mais pas toujours renouvelables. La chaleur interne de la Terre est source d'énergie considérée comme renouvelable, la géothermie.La rotation des astres, système Terre-Lune, engendre des mouvements d'eau à la surface de la Terre, mouvements exploitables énergétiquement via l'énergie marémotrice.
Le caractère renouvelable d'une énergie dépend de la vitesse à laquelle la source se régénère, mais aussi de la vitesse à laquelle elle est consommée. Le pétrole ainsi que tous les combustibles fossiles ne sont pas des énergiesrenouvelables, les ressources étant consommées à une vitesse bien supérieure à la vitesse à laquelle ces ressources sont naturellement créées.

L’énergie solaire photovoltaïque : est une énergie électrique produite à partir du rayonnement solaire qui fait partie des énergies renouvelables. La cellule photovoltaïque est un composant électronique qui est la base des installations produisant cetteénergie. Elle fonctionne sur le principe de l'effet photoélectrique. Plusieurs cellules sont reliées entre-elles sur un module solaire photovoltaïque, plusieurs modules sont regroupés pour former une installation solaire. Cette installation produit de l'électricité qui peut être consommée sur place ou alimenter un réseau de distribution.

Cellule photovoltaïque : Une cellule photovoltaïque estun composant électronique qui, exposé à la lumière (photons), produit de l’électricité. C’est l’effet photovoltaïque qui est à l’origine du phénomène. La tension obtenue est fonction de la lumière incidente. La cellule photovoltaïque délivre une tension continue.
Les cellules photovoltaïques les plus répandues sont constituées de semi-conducteurs, principalement à base de silicium (Si) et plus rarementd’autre semi-conducteurs : séléniure de cuivre et d'indium (CuIn(Se)2 ou CuInGa(Se)2), tellurure de cadmium (CdTe), etc. Elles se présentent généralement sous la forme de fines plaques d’une dizaine de centimètres de côté, prises en sandwich entre deux contacts métalliques, pour une épaisseur de l’ordre du millimètre.

Tableau N°1:
U(v) | 0 | 2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 | 22,5| 25 | 27,5 | 30 | 32,5 | 35 |
I(A) | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,5 | 8,4 | 8 | 7,5 | 6 | 5,5 | 3,5 | 1,5 |

Simulation Sur Matlab :
I= [8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.4 8.2 7.8 7.1 6 4.5 2.5 0]
U= [0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5 25 27.5 30 32.5 35]
Plot (U, I), grid
Courbe de tension U en fonction de courant I : U=f(I)
Courbe N° 1:

Tableau N°2:
Icc | 8,5 |Vcc | 36 ,7 |
Im | 7,8 |
Vm | 25 |
Pm | 195 |
FF | 0,63 |
T | 24% |

Simulation Sur Matlab :
>> U= [0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5 25 27.5 30 32.5 35 36];
>> I= [8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.4 8 7.5 6.7 5.5 3.5 1.5 0];
>> U1= [0 25];
>> I1= [0 7.5];
>> Plot (U, I, U1, I1), grid
Courbe N°2:

PM = UM × IM
F.F = PM (U CC. ICC ) = UM × IM . (U CC. ICC )ᶯ = UM × IM Φ.S
Application Numérique :

PM = UM × IM = 22.5 × 7.8 = 175.5W.
F.F = PM (U CC. ICC ) = UM × IM . (U CC. ICC ) = 175.58.5 ×35 = 0.6
ᶯ = UM × IM Φ.S = (22.5×7.8)(1000×0.00785) = 22%.
Avec l’irradiante Φ = 1KW m-2 = 1000 m-2
La surface D4=100 mm
S...
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