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-Rendement des cellules
+====== Rendement des cellules ======
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+----
 Le rendement d'une cellule photovoltaïque est le rapport de la puissance lumineuse reçue par la cellule et le flux énérgétique délivrée à la cellule par la source lumineuse. Ces deux grandeurs sont en watt.
-  * Le flux énérgétique est le rapport du flux lumineux en lumen par l'efficacité lumineuse K en lumen par watt.
+Voici la formule du rendement:
-  * Le flux lumineux est le produit entre l'éclairement lumineux reçue par la cellule et la surface éclairée.
-  * La puissance lumineuse reçue par la cellule est le produit entre le courant et la tension donnée par la cellule
+{{ :wiki:projets:3p024:projet4:rendement_calcul.jpg?400 |}}
+Avec:
+  * U la tension en Volt
+  * I le courant en Ampère
+  * K l'efficacité lumineuse de la source en lumen/Watt
+  * E l'éclairement en lux
+  * S la surface du panneau en m^2
+L’efficacité lumineuse K dépend de la source lumineuse utilisé. D’après la littérature, la valeur de K pour le soleil est de 115lm/W. La seule information que nous avons à propos de la lampe utilisée pour les mesures à 5000lux, est que c’est une lampe halogène de 12V. Nous pouvons donc au mieux faire un encadrement de la valeur du K pour la lampe, qui devrait se trouver entre 15 et 25.
+  **Voici donc les calculs du rendement pour les 3 cellules:**
+{{ :wiki:projets:3p024:projet4:rendements_comparaison.jpg |}}
+  **Voici le calcul des incertitudes sur le rendement:**
+{{ :wiki:projets:3p024:projet4:incertitudes.jpg?600 |}}
+Finalement cela nous donne:
+Cellule industrielle:
+{{ :wiki:projets:3p024:projet4:rendements_industrielle.jpg?600 |}}
+Cellule à cuivre:
+{{ :wiki:projets:3p024:projet4:rendement_cuivre.jpg?600 |}}
+Cellule à colorant:
+{{ :wiki:projets:3p024:projet4:rendement_cellule_colorant.jpg?600 |}}
+====== Comparaison physique des rendements ======
+  **Cuivre**
+Le rendement de la cellule en cuivre est très faible. Plus précisément, sous les 67 000 lux du soleil, la cellule génère 10 μW pour une surface de 0.008 m^2, ce qui correspond à 1.25 mW/m^2. Pour allumer une ampoule classique de 100 W, il faudra donc 80 000 m^2 de cuivre !
+Pour comparer, sous le soleil également, la cellule industrielle génère 80 mW pour une surface de 0.009 m2 . Ceci correspond à 8.9 W/m^2. Pour allumer une ampoule de 100 W, il faudra donc 11,25 m^2 de panneau. Pour délivrer une puissance égale, la surface de la cellule à cuivre doit être supérieure à celle de la cellule industrielle d’un facteur 7111. Le cuivre n’est donc dans aucun cas un bon alternatif aux cellules fabriqués avec des semi-conducteurs.
+  **Colorant**
+On remarque que le rendement de notre cellule à colorant est minime par rapport au rendement théorique présenté par Greg Smestad dans son article. En effet, le rendement théorique d’une cellule à colorant de 4 cm^2  est compris entre 0.5% et 1%. On explique cette différence par un fonctionnement limité de la cellule qui est du à une fabrication imparfaite.
+De plus, cette cellule présente une puissance maximale à 5.4 μW pour une surface de 4 cm^2. Ainsi pour allumer une ampoule de 100 W, il faudrait utiliser 7407.4 m^2 de cellules à colorant. Soit une surface 10 fois inférieure à celle dont on a besoin avec le dispositif en cuivre. Mais la cellule à colorant, reste peu efficace par rapport à une cellule industrielle. En effet, pour délivrer une puissance égale, la surface d’une cellule à colorant doit être supérieure à celle de la cellule industrielle d’un facteur 658.
-L'efficacité lumineuse K est propre à chaque source lumineuse. Dans notre cas on utilise une lampe halogène à 12V. N'ayant pas toutes les références exactes de la lampe, on a fait tous nos calculs avec les valeurs extrêmes de K pour une lampe halogène à 12V. Ainsi on obtient l'intervalle où se trouve notre résultat.
+  **Industrielle**
+Notre cellule industrielle a un rendement très faible, il en faut 11,25m^2 pour garder allumée une ampoule de 100W. Nous avons fait ce même calcul pour un panneau solaire courant sur le marché. Ce panneau délivre 1000W pour une surface de 10m^2, soit 100W/m^2. Il faudra donc une surface de 1 m^2 pour allumer la même ampoule.
+====== Bibliographie ======
-Bibliographie:
+  * //Réalisation d'une cellule Graetzel//, Mélouki Mohammed, [[http://uraer.cder.dz/sienr/sienr12/pvh/Article_Melouki_B52.pdf|Lien]], consulté le 2 mars
+  * //Rendement d'une cellule solaire//, Lycée Académie d'Aix-Marseille,[[https://www.pedagogie.ac-aix-marseille.fr/upload/docs/application/pdf/2012-10/activite_doc._rendement_du_panneau_solaire_photovoltaique.pdf|Lien], consulté le 2 mars
+  * //Efficacité lumineuse//, Wikipédia, [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Efficacit%C3%A9_lumineuse_d%27une_source|Lien], consulté le 2 mars
-  * http://uraer.cder.dz/sienr/sienr12/pvh/Article_Melouki_B52.pdf
-  * https://www.pedagogie.ac-aix-marseille.fr/upload/docs/application/pdf/2012-10/activite_doc._rendement_du_panneau_solaire_photovoltaique.pdf
-  * https://fr.wikipedia.org/wiki/Efficacit%C3%A9_lumineuse_d%27une_source
-  *

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