- L’énergie Solaire Application au Photovoltaïque
A. Benabou

2011-2012

PLAN
Introduction
I.

L’énergie solaire

II.

Le photovoltaïque

III. Systèmes photovoltaïques

2

Introduction
• Energie solaire photovoltaïque
• Historique

3

Energie solaire photovoltaïque
• Classée dans les «Energies Renouvelables»
– Source illimitée (ou qui se renouvelle),
– Non polluant,
– Exploitation à dégâts écologiques « minimaux »

• Le solaire est une source d’énergie :
– Abondante,
– La mieux répartie sur terre

4

Rayonnement au sol en kWh/m² par an

(source : Gregor Czisch, ISET)

5

Energie solaire photovoltaïque
• Notions essentielles :
– Eclairement ou irradiance :
• puissance reçue par unité de surface en W/m2

– Irradiation ou rayonnement :
• énergie reçue par unité de surface en Wh/m2

– Puissance et énergie :
• 1J = 1W*1s
• 1kWh = 1000W*3600s = 3,6MJ

6

Energie solaire photovoltaïque
• Quelques chiffres :
– L’énergie libérée par le soleil pendant 1h, et captée au sol (1.1018 kWh / an), suffirait à pourvoir les besoins énergétiques mondiaux pendant un an (chiffres en 2000
: 10 Gtep ou 1,16.1014 kWh)
(1 Tep = 11 628 kWh)

7

Energie solaire photovoltaïque
• Constante solaire :
– 1367 W/m2 (puissance moyenne perçue par le bord externe de l’atmosphère terrestre pour une distance
Terre-Soleil de 150 Millions de km)

• Irradiance au niveau du sol :
– 0 à 1000 W/m2 avec une moyenne de 190 W/m2 sur l’année 8

Définition de la constante solaire

R

1367 W/m2
9

Energie solaire photovoltaïque
• Exploitation de cette énergie :
– Utilisation passive (éclairage et chauffage)
– Solaire thermique (production d’eau chaude)
– Solaire photovoltaïque

• Comment convertir cette énergie :
– Semi-conducteurs capable de convertir la lumière en énergie électrique
(filière à taux de croissance élevé, chute des coûts de production, …)
10

Bref historique
• Effet photovoltaïque découvert en 1839 par A.
Becquerel
• Phénomène exploité tardivement (au début de l’ère spatiale, années 50)
•