presentation principe de fonctionnement de la technologie photovoltaïqueprincipe de fonctionnement...
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PRESENTATIONPRESENTATION
• Principe de fonctionnement de la Principe de fonctionnement de la Technologie PhotovoltaïqueTechnologie Photovoltaïque
• Les différentes technologiesLes différentes technologies• Performances ATF / c-SiPerformances ATF / c-Si• Avantages de la Technologie ATFAvantages de la Technologie ATF
Principe de fonctionnementPrincipe de fonctionnement
• Une cellule photovoltaïque est composée d’un matériau Une cellule photovoltaïque est composée d’un matériau semi-conducteur qui absorbe l’énergie lumineuse et la semi-conducteur qui absorbe l’énergie lumineuse et la transforme directement en courant électrique.transforme directement en courant électrique.
• La lumière du soleil est composée de photons dont La lumière du soleil est composée de photons dont l’énergie fournie est inversement proportionnelle à la l’énergie fournie est inversement proportionnelle à la longueur d’onde.longueur d’onde.
• Le rayonnement arrivant sur la cellule solaire sera pour Le rayonnement arrivant sur la cellule solaire sera pour une partie réfléchi, pour une autre partie absorbé, le une partie réfléchi, pour une autre partie absorbé, le reste passera au travers de l’épaisseur de la cellule.reste passera au travers de l’épaisseur de la cellule.
• Seuls, les photons absorbés génèrent Seuls, les photons absorbés génèrent de l’électricitéde l’électricité
Les trois technologies du Les trois technologies du siliciumsilicium
• Le rendement électrique du silicium dépend de la vitesse à Le rendement électrique du silicium dépend de la vitesse à laquelle le silicium s’est refroidi après sa fusion.laquelle le silicium s’est refroidi après sa fusion.
• Trois types de cellules : Trois types de cellules : – MonocristallinesMonocristallines– PolycristallinesPolycristallines– AmorphesAmorphes
Les cellules Les cellules monocristallinesmonocristallines
• Produites à partir d’un monocristal de silicium obtenu par fusion et Produites à partir d’un monocristal de silicium obtenu par fusion et étirement à basse vitesseétirement à basse vitesse
• Cette basse vitesse augmente le temps de refroidissement progressifCette basse vitesse augmente le temps de refroidissement progressif
• La production de ces cellules est assez onéreuse, précisément en La production de ces cellules est assez onéreuse, précisément en raison de ce long temps de refroidissement qui diminue la capacité raison de ce long temps de refroidissement qui diminue la capacité de productionde production
• En revanche, leur rendement est élévé par rapport aux autres En revanche, leur rendement est élévé par rapport aux autres technologies : 17 à 18% ( 170 à 180 W ) des 1000 W crête reçus du technologies : 17 à 18% ( 170 à 180 W ) des 1000 W crête reçus du soleil par 1m² de capteur.soleil par 1m² de capteur.
Les cellules Les cellules polycristallinespolycristallines
• Obtenues par un refroidissement plus rapide, ce qui diminue leur Obtenues par un refroidissement plus rapide, ce qui diminue leur rendement, qui n’est que de 14%rendement, qui n’est que de 14%
• Moins onéreuses du fait de leur fabrication plus rapideMoins onéreuses du fait de leur fabrication plus rapide
• Plus esthétiques : leur aspect moucheté est très apprécié des Plus esthétiques : leur aspect moucheté est très apprécié des architectesarchitectes
• Représentent aujourd’hui 80% de la fabrication au niveau mondialReprésentent aujourd’hui 80% de la fabrication au niveau mondial
Les cellules au silicium Les cellules au silicium amorpheamorphe
• Obtenues par vaporisation de silicium sur un substrat de verreObtenues par vaporisation de silicium sur un substrat de verre
• Rendement de 8%Rendement de 8%
• Coût de fabrication très inférieur à celui des deux autres techniques car Coût de fabrication très inférieur à celui des deux autres techniques car la fabrication est encore plus rapide et la quantité de silicium moindrela fabrication est encore plus rapide et la quantité de silicium moindre
• Meilleure sensibilité au spectre, à la température, aux masques et à la Meilleure sensibilité au spectre, à la température, aux masques et à la chaleur.chaleur.
Sensibilité au SpectreSensibilité au Spectre
• ATF (Advanced Thin Film)ATF (Advanced Thin Film)– Absorbe l’énergie Absorbe l’énergie
lumineuse des UVA lumineuse des UVA ( Lumière Bleue ) aux ( Lumière Bleue ) aux Infrarouges ( Lumière Infrarouges ( Lumière Rouge ).Rouge ).
• Cellules Crystallines (c-Si)Cellules Crystallines (c-Si)– Absorbe l’énergie Absorbe l’énergie
lumineuse de la lumière lumineuse de la lumière visible aux Infrarouges du visible aux Infrarouges du spectre lumineux. spectre lumineux.
Réaction à la température
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
20Deg C 30Deg C 40Deg C 50Deg C 60Deg C 70Deg C 80Deg C
Per
te d
e p
uis
san
ce e
n %
ATFc-Si
Sensibilité à la températureSensibilité à la température
• La technologie ATF La technologie ATF est moins sensible est moins sensible à la température à la température que ne l’est la que ne l’est la technologie c-Si.technologie c-Si.
Sensibilité à la luminosité• La technologie ICP Solar ATF est plus performante que la La technologie ICP Solar ATF est plus performante que la
technologie polycristalline dans de mauvaises conditions technologie polycristalline dans de mauvaises conditions météorologiques.météorologiques.
Performances Moyennes en Europe
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
Nuageux Alternant Ensoleillé
ICP ATF
Crystalline
Comparaison ATF / c-Si
0
0,1
0,2
0,3
0,40,5
0,6
0,7
0,8
0,9
200 400 600 800 1000
Energie lumineuse journalière produite à Mallorque
Cou
vert
ure
hora
ire
ATF
c-si
• Le graphique Le graphique montre les montre les performances performances relatives des relatives des cellules solaires à cellules solaires à Mallorque, en Mallorque, en Espagne. Ces Espagne. Ces tests ont été tests ont été effectués par effectués par l’Université l’Université d’Oxford.d’Oxford.
Performances à Performances à MallorqueMallorque
Note: La luminosité solaire journalière moyenne à Mallorque est de 4.35 heures crête par jourNote: La luminosité solaire journalière moyenne à Mallorque est de 4.35 heures crête par jour
Sensibilité aux masquesSensibilité aux masques
Courant produit avec surface masquée
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Surface masquée
Co
ura
nt
Zone masquée
Courant ATF
Courant c-Si
ATF / c-Si avec masqueATF / c-Si avec masque• Masquer une partie d’une surface ATF
ne fait que réduire ses performances et la quantité d’énergie produite par le panneau au proratat de la surface masquée. En effet, de conception monolithe, il n’y a aucun câblage électrique. Le flux des électrons est donc maintenu.
• Masquer une partie d’un panneau polycristallin provoque l’arrêt rapide du flux des électrons et, par conséquent, la production électrique du panneau. Ceci est lié au fait que les cellules polycristallines soient montées en série et reliées entre elles par un câblage électrique.
ATF
Crystalline
ConclusionConclusion
Les performances de la technologie Les performances de la technologie ATF sont supérieures à celles de la ATF sont supérieures à celles de la technologie crystallinetechnologie crystalline
Meilleure sensibilité au spectreMeilleure sensibilité au spectre Meilleure sensibilité à la températureMeilleure sensibilité à la température Meilleure sensibilité à la faible Meilleure sensibilité à la faible
luminositéluminosité Meilleure sensibilité aux masquesMeilleure sensibilité aux masques
