Photovoltaïque
Sommaire
Énergie photovoltaïque
La conversion par photopiles est le seul moyen connu de convertir directement la lumière en énergie électrique. Le matériau de base des photopiles est le silicium, semi-conducteur. La lumière solaire transmet son énergie aux électrons contenus dans le silicium. Les électrons sont alors mis en mouvement, produisant ainsi un courant électrique. Les cellules au silicium cristallin (poly ou mono) sont actuellement celles qui permettent d'obtenir les meilleurs rendements sans perte dans le temps.
Un système photovoltaïque autonome comprend, outre le panneau photovoltaïque la batterie pour le stockage de l'électricité, la diode anti-retour qui évite que la batterie se décharge dans les panneaux la nuit, le régulateur qui gère la charge de la batterie afin de lui éviter tout dommage irréversible (trop forte surcharge ou décharge complète), les récepteurs fonctionnant en courant continu, éventuellement un onduleur si vous souhaitez utiliser des appareils en 220V alternatif.
Il existe aussi une autre application du photovoltaïque qui consiste à raccorder l'installation au réseau. Dans ce cas seul un onduleur spécifique est nécessaire, il n'y a plus besoin de batteries qui devaient être remplacées souvent et dont le recyclage pose problème. L'électricité produite est injectée sur le réseau et peu ainsi être consommée instantanément au plus proche en limitant aussi les pertes en ligne. De plus, avec les tarifs d'achat intéressants de l'électricité photovoltaïque mis en place en 2006 en France, la filière devrait se développer et la recherche s'intéresser un peu plus à ce domaine porteur à long terme.
La technologie basée sur le silicium a un développement comparable à celui de l'informatique. De nombreuses sociétés actives dans ce domaine, comme Sharp, sont aussi actives dans l'électronique. Outre l'amélioration constante des produits à base de silicium, on peut citer deux technologies innovantes et sans doute promises à un bel avenir : les cellules photovoltaïques en plastique et les cellules de Graetzel.
Malheureusement, la fabrication de ces panneaux solaires demeure encore aujourd'hui trop polluante (utilisation de pétrole ou de fioul pour les machines permettant leur conception)
Le solaire à concentration photovoltaïque est une technologie qui permet de concentrer l'énergie solaire grâce à des miroirs vers des cellules photovoltaïques et de produire ainsi de l'électricité.
Le photovoltaïque produit aux alentours de 120 Watts/m² (moyenne pour un pic maximun) (source ADER [suisse])
Les cellules solaires en plastique
Les cellules solaires en plastique ont un rendement compris entre 4 et 5% et elles restent encore très fragiles, car elles sont sensibles à l'oxygène et à l'humidité. La recherche vise à améliorer l'encapsulage et à en diminuer le prix (actuellement de l'ordre de 2 euros/watt-crête, c'est-à-dire le double de la technologie basée sur le silicium).
Les cellules de Graetzel
Les cellules de Graetzel (nom de l'inventeur de l'École polytechnique fédérale de Lausanne, Suisse) sont des cellules solaires nanocristallines à colorant. La résistance à la chaleur en était le point faible, mais fait l'objet de recherches intensives. Ces cellules ne nécessitent pas une grande pureté des matériaux utilises. Elles sont inspirées de la photosynthèse et sont constituées d'un côté d'une couche de dioxyde de titane recouverte d'un colorant appelé « sensibilisateur » et de l'autre d'une solution électrolytique. Lorsqu'un rayon lumineux tombe sur le colorant, un électron est éjecté. Tous les électrons ainsi libérés traversent l'oxyde, sont collectés au bord de la cellule et ensuite dirigés vers un circuit externe.
Voir aussi
Liens internes
- Énergie solaire
- Énergie renouvelable
- Énergie de la biomasse
- Gestion de l'énergie
- Maison passive
- Climatisation solaire
- Cellules graetzel
Liens externes
Le Photovoltaïque Raccordé au Réseau
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