Potentiel electrique

Pages: 7 (1507 mots) Publié le: 16 février 2011
Pour estimer le potentiel de l'énergie solaire, il faut savoir que l'énergie émise par le soleil et reçue par la terre en environ une heure devrait permettre, si elle était récupérée en totalité, de pourvoir aux besoins énergétiques de l'humanité pendant un an. En théorie, un carré de panneaux solaires de 344 km de côté (120 000 km²) pourrait couvrir la totalité des besoins mondiaux enélectricité : le rendement d'une installation photovoltaïque étant estimé entre 15-17 % (en 2007 en Europe) soit 160 kWh/an/m² (ou 160 GWh/an/km²[2]) avec des besoins mondiaux estimés à 19 000 TWh (chiffre 2006; 16 000 TWh en 2004[3]). Dans le cas de l'Europe des 27 (3 000 TWh), une surface de 137 km de côté (19 000 km²) suffirait, tandis que dans le cas de la France (500 TWh), il faudrait qu'elle ait 56 kmde côté (3 100 km²).
Le panneau solaire photovoltaïque
Egalement dénommé " Module solaire photovoltaïque" ou "panneau solaire", le panneau photovoltaïque est un panneau constitué de capteurs ou cellules photovoltaïques qui sont reliées entre elles pour créer un réseau.
La production d'électricité
Les panneaux solaires photovoltaïques permettent de capter le rayonnement du soleil, qui estalors transformé en électricité et consommé par le foyer ou injecté dans le réseau électrique.
L'installation photovoltaïque comme investissement financier
Compte tenu des objectifs de l'Etat français en termes d'utilisation des énergies renouvelables, l'électricité produite grâce à l'énergie photovoltaïque est rachetée à un tarif préférentiel. En sus, des aides de l'Etat, sous forme de créditd'impôt, et éventuellement des régions et d'autres organismes, font de l'installation photovoltaïque un véritable placement financier
Le système
Une installation photovoltaïque se compose de 3 organes : :
* Un module photovoltaïque : 1er organe, il est installé sur le toit pour capter la lumière et générer du courant continu.
* Un ondulateur : 2nd organe, il transforme le courant continuen courant alternatif de 230 volts, le rendant compatible au réseau.
* Un accumulateur ou batterie : 3ème organe, il stocke l’électricité et continue à alimenter les équipements domestiques, même lorsque le soleil est moins présent.
Le principe de fonctionnement
La cellule photovoltaïque capte la lumière et la transforme en courant électrique.
* 3 types de cellules
* Lescellules monocristallines : constituées d’un cristal à double couche (silicium), elles ont un bon rendement photovoltaïque mais ont un coût très élevé.
* Les cellules poly-cristallines : elles sont constituées de plusieurs cristaux, ce qui diminue leur prix de fabrication.
* Les cellules amorphes : leur prix est très bas mais elles ont un rendement assez faible
*
*
*Chaque cellule est polarisée sur plusieurs couches
* La couche supérieure est composée de silicium dopé par un élément contenant plus d’électrons que lui.
* La couche inférieure est composée de silicium dopé par un élément contenant moins d’électrons que lui.
* Le fonctionnement photovoltaique
* La mise en contact des 2 couches au moyen d’une jonction PN permet le passagedes électrons d’une couche à l’autre et donc la création d’un champ électrique permanent.
* Lorsque la lumière arrive sur le module photovoltaïque, il se créé un apport d’énergie : le courant produit est continu, permettant de la transformer en courant alternatif.
* Ce courant pourra ensuite être stocké grâce à l’accumulateur ou batterie.
* Lorsque la lumière émise par lesoleil rentre en contact avec le matériau semi-conducteur, les photons (particules constitutives de la lumière) déloge les électrons périphériques des atomes de silicium contenu dans la couche dopé N. Ces électrons se déplacent vers la couche de silicium dopé P, produisant ainsi un courant électrique (= déplacement d’électrons).
Ce courant continu (DC) est ensuite transformer en courant alternatif...
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