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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 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. | ||
- | | + | Voici la formule du rendement: |
- | * Le flux lumineux est le produit entre l' | + | |
- | * La puissance lumineuse reçue par la cellule est le produit entre le courant et la tension donnée par la cellule | + | {{ : |
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+ | Avec: | ||
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+ | * I le courant | ||
+ | * K l' | ||
+ | * E l' | ||
+ | * S la surface du panneau en m^2 | ||
L’efficacité lumineuse K dépend de la source lumineuse utilisé. D’après la littérature, | L’efficacité lumineuse K dépend de la source lumineuse utilisé. D’après la littérature, | ||
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+ | **Voici donc les calculs du rendement pour les 3 cellules:** | ||
{{ : | {{ : | ||
- | Bibliographie: | ||
- | * http:// | + | **Voici le calcul des incertitudes sur le rendement: |
- | * https:// | + | |
- | * https:// | + | {{ : |
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+ | Finalement cela nous donne: | ||
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+ | Cellule industrielle: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
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+ | Cellule à cuivre: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Cellule à colorant: | ||
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+ | {{ : | ||
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+ | ====== Comparaison physique des rendements ====== | ||
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+ | **Cuivre** | ||
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+ | Le rendement de la cellule en cuivre est très faible. Plus précisément, | ||
+ | |||
+ | 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. | ||
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+ | **Colorant** | ||
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+ | 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. | ||
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+ | 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. | ||
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+ | **Industrielle** | ||
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+ | 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. | ||
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+ | ====== Bibliographie ====== | ||
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+ | * //Rendement d'une cellule solaire//, Lycée Académie d' | ||
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