cellule solaire rendement ...

[vieuxfraiseur]

Bonjour à tous,
le rendement des cellules solaires sont assez médiocre , environ 15%.
peut-on envisager que ce rendement sera amélioré dans les années à venir ?
Yves

 

[stanloc]

Cette valeur est même très exagérée cela tournerait plutôt autour de 10-12 % et ça c'est pour des cellules au silicium monocrystallin (les plus chères) pour le polycrisatllin et l'amorphe cela est encore moins bon.
Pour aller tourner autour de 20% de rendement il faut laisser le silicium et passer à l'AsGa (arséniure de Gallium)
Le hic c'est que la cellule n'est jamais nue ; elle est recouverte d'une lame de verre ou de plastique ? et que la température de la cellule s'accroît lorsqu'on l'expose au soleil et du coup son rendement baisse ; tout comme le vieillissement affecte aussi ses performances.
Stan

 

[M4vrick]

Le solaire de type photovoltaique est un non sens ... Le plus gros de ce que l'on recoit du soleil se transforme en énergie thermique, et cette dernière fait baisser le rendement des panneaux photovoltaiques .

Actuellement ce qui est rentable c'est le solaire thermique, en micro-production pour l'eau chaude sanitaire et le chauffage individuel, ou avec des centrales de grandes tailles dans des zones spécifiques.

 

[stanloc]

De mon point de vue ce n'est pas le photovoltaïque qui est un non sens, c'est ce qu'on en fait qui peut être un non sens ; c'est de vouloir en mettre sur tous les toits des maisons et dernière nouveauté, j'ai entendu Madame la Ministre parler d'un revêtement de route photovoltaïque ?????
Stan

 

[vieuxfraiseur]

Merci pour les infos.
Y.

 

[coredump]

Déjà le maximum théorique est de 68% environ à la distance terrestre si une cellule était capable de convertir la totalité de l'énergie reçue.

Les cellules ont elles même un rendement entre 6 et 44% (max en laboratoire) selon leur technologie. Mais en pratique ce n'est pas ça qu'il faut regarder mais le rapport énergie produite/cout et la ce ne sont pas celle qui ont le meilleur rendement qui produisent au moins cher.

 

[metalban]

bonsoir,
l'électricité on en a besoin la nuit (éclairage et chauffage notamment la nuit ,il fait plus froid)
les cellules phototrucs marchent le mieux en plein jour et vers midi : chercher l'erreur !
il y a un aspect utile quand on est éloigné d'un réseau !

 

[coredump]

Faux, le maximum de consommation dépend du pays, du temps et de l'heure.
Il est même plutôt minimal de nuit, d'où les tarifs heures creuses et éclairage public à prix réduit la nuit.

 

[gégé62]

Bonjour,
j'ai depuis longtemps une petit panneau photoV fait pour actionner le moteur d'un petit manège très léger.
Ayant constaté comment ça se comporte, en gros, par rapport à la source de lumière (le soleil oui, mais ça marche aussi sous une lampe à incandescence, pas sous un fluo...) j'ai voulu en savoir plus sur le rendement de mon petit objet.
J'ai donc fait un certain nombre de mesures en connectant le "panneau" de 6*6 cm à diverses résistances, et en mesurant la tension aux bornes.
Je me suis vite aperçu que pour obtenir le meilleur rendement dans des conditions d'exposition qui ne sont pas constantes, il est nécessaire d'adapter l'impédance de la charge. Ainsi face à un soleil voilé, j'obtenais 12 à 14 W/m2 avec une résistance de 3 ohm, qui s'écroule brutalement à presque 0 si la luminosité diminue un peu plus encore. Par contre par beau soleil, j'ai atteint 65W/m2 avec une charge de 1.1 ohm. Avec une charge de 3 ohm je n'avais "que" 25W/m2.

 

[coredump]

Effectivement la puissance n'est pas une constante, selon le courant la tension varie d'une façon non linéaire.

 

[vieuxfraiseur]

Oui, avec un rendement de 12% , cela nous donne au maximum 120 w par metre carré .
je ne sais pas si les recherche dans ce domaine avancent ?
Y.

 

[coredump]

Oui mais il ne faut pas attendre d'enormes progrès. Si en labo ils arrivent à un rendement de presque 45%, les recherches sont surtout pour faire des cellules moins chère. Le rendement en lui même n'est pas un critère (sauf spatial).

 

[vieuxfraiseur]

45%
environ 400 w par metre carré
10 metres carré 4Kw ...
adieu EDF.
Y.

 

[M4vrick]

C'est le rendement max ... sur une année dans une bonne région ca doit représenter 15% du temps entre les périodes de nuit, les jour avec des nuages et l'angle du soleil qui n'est pas idéal.
Le soucis principal c'est les couts énergétiques cachés, si la vie du panneau (extraction des minéraux, transport, fabrication, recyclage) consomme plus que ce qu'il est capable de produire durant sa période de production alors c'est tout simplement inutile au niveau de la planete. On ne fait que déporter le plus gros des couts dans les autres pays, ca sera peut etre rentable pour l'utilisateur final sur le toit de sa maison mais est-ce vraiment une bonne idée?

 

[ericg]

D'un autre coté, le rendement n'est qu'un problème surfacique. L'energie captée etant gratuite, le rendement n'est pas crucial car ce ne sont pas des pertes, mais de l'energie non captée...

 

[vieuxfraiseur]

Peut-on éviter cela ?
Y.

 

[stanloc]

D'un autre coté, le rendement n'est qu'un problème surfacique. L'energie captée etant gratuite, le rendement n'est pas crucial car ce ne sont pas des pertes, mais de l'energie non captée...

Drôle de façon de voir les choses car c'est la surface des panneaux que l'on paye et si leur rendement était meilleur il en faudrait moins et l'amortissement serait bien plus rapide.
Stan

 

[ericg]

C'est une autre façon de voir les choses qui n'est pas tout à fait exacte. Si le prix augmente plus que le rendement, aucun interet...
je réagissais par rapport aux propos qui relevait un rendement surfacique de 12-15%.
Aujourd'hui, un module ne s'achète pas au m², c'est un argument de vendeur de cuisine "je vous installe 20m²". Le prix d'un module est basé sur sa puissance crête.
Ensuite, on regarde le rendement surfacique, selon la place dont on dispose si c'est une contrainte. Mais dans ce cas le prix du Wc augmente...
Mais le prix d'une installation se calcule au Wc installé, pas à la surface.

 

[osiver]

Je me suis vite aperçu que pour obtenir le meilleur rendement dans des conditions d'exposition qui ne sont pas constantes, il est nécessaire d'adapter l'impédance de la charge.

Parfaitement !
C'est pourquoi les onduleurs PV recherchent en permanence le couple UxI le plus favorable : tracker MPP.

Pour situer les choses, on peut tabler sur 1200kWh à 1500kWh produits annuellement pour 1000Wc installés, suivant la région (métropole)

 

[gégé62]

C'est pourquoi les onduleurs PV recherchent en permanence le couple UxI le plus favorable : tracker MPP.

oui. Je me demande quel en est le principe. L'automatisme gère peut-être (tout simplement ) l'arrangement série-parallèle des cellules ?

 

[osiver]

L'automatisme gère peut-être (tout simplement ) l'arrangement série-parallèle des cellules ?

Non pas du tout ! Le câblage des panneaux est fixe, une paire de fils par panneau et les panneaux sont reliés en série pour constituer un "string" ou chaîne, unité de base (il peut y en avoir plusieurs reliés au même onduleur) que contrôle l'onduleur.
La recherche MPP se fait par approximation en gérant le courant absorbé par un hacheur qui charge une batterie de condensateurs. En suite le bus DC est lui-même haché pour former le 50Hz injecté sur le réseau.
Dans le cas des installations autonomes ou basse tension, les régulateurs solaires peuvent aussi mais pas toujours, avoir un tracker MPP pour tirer le plus possible d'énergie des panneaux

 

[gégé62]

merci,
je ne connaissais pas le MPP. Effectivement c'est plus complexe et plus efficace que ce que j'imaginais.

 

[osiver]

Oui, il s'agit de tirer le meilleur parti de la source, variable en tension et en courant.
Pour les chargeurs solaires, c'est souvent bien plus primitif, jusqu'à des régulateurs parallèles ! On voit le gâchis !

 

[alcore]

Le solaire de type photovoltaique est un non sens ... Le plus gros de ce que l'on recoit du soleil se transforme en énergie thermique, et cette dernière fait baisser le rendement des panneaux photovoltaiques .

Actuellement ce qui est rentable c'est le solaire thermique, en micro-production pour l'eau chaude sanitaire et le chauffage individuel, ou avec des centrales de grandes tailles dans des zones spécifiques.

C'est pour palier à ce défaut qu'est sorti des panneaux hybrides PVT thermiques encore onéreux pour le moment, le rendement global est un peu meilleur mais forcement en PV pas de miracles, juste un meilleur contrôle de la température qui permet de conserver un rendement meilleur que PV seul puisque maintenu à une température plus basse.

Les meilleurs rendement sont obtenus en laboratoires dans des conditions particulières puisqu'ils concentrent la lumière d'une grande surface sur une petite surface de panneau, dans la réalité on ne peut obtenir ce résultat qu'avec un traqueur mécanique et des miroirs ou autre dispositif optique qui va permettre de concentrer la lumière sur un petit panneau à haut rendement refroidi par eau... en gros il faut un truc comme sur la photo dans son jardin et on ne peut pas espérer revendre le courant parce que pas intégré à la toiture, dommage

 

[osiver]

C'est pour palier à ce défaut qu'est sorti des panneaux hybrides PVT thermiques encore onéreux pour le moment, le rendement global est un peu meilleur mais forcement en PV pas de miracles, juste un meilleur contrôle de la température qui permet de conserver un rendement meilleur que PV seul puisque maintenu à une température plus basse.

Ça, c'est fable qu'on vous vend !
Ce qui est vrai, c'est que les cellules PV ne convertissent qu'entre 10% et 20% de l'énergie reçue. Et que le solaire thermique a un meilleur rendement.
D'où l'idée de combiner les deux pour augmenter le rendement. Mais quand on a dit ça, on n'est pas beaucoup plus avancé. On va se retrouver comme les hydravions qualifiés de piètres avions et mauvais bateaux.
Pourquoi ?
1/ les conditions optimales d'orientation ne sont pas les mêmes en thermique et en photovoltaïques, sur l'année. Important car on cherche à optimiser l'ensemble

2/ les panneaux photovoltaïques évacuent naturellement la chaleur dégagée par convection, ce qui d'ailleurs est plus favorable dans les installations en superposition plutôt qu'en intégration. Autre aberration de nos réglementations. Par contre les panneaux thermiques demandent à être aussi bien isolés que possible. Il en résulte que l'hybride DOIT refroidir l'ensemble en tout temps (été compris) faute de quoi le rendement PV va être catastrophique. En cas de panne du circuit thermique à combien va monter le panneau hybride (température de stagnation) ??

3/ pour produire de l'eau à disons 60°, elle doit obligatoirement sortir encore plus chaude des panneaux, sauf à rajouter une PAC. Mais en hiver les PV ne chauffent pas autant. Il faudrait donc les "chauffer" pour que le thermique fonctionne et baisser ainsi leur rendement.

4/ les dimensions des uns et des autres sont aussi bien différentes. Là où il suffit de 4 à 5m2 de thermique pour assurer l'eau chaude d'une famille, une installation PV sera de l'ordre de 20m2 pour 3kWc. Du coup la production thermique (potentielle) en été sera 4 à 6 fois trop forte et pourtant on ne pourra pas arrêter d'évacuer la chaleur alors que les PV sont au maximum de leur production. Comment évacuer cette chaleur ? Soit on dispose d'une source froide (rivière), soit on doit disposer d'une sorte de climatiseur permettant d'évacuer ce trop plein en maintenant la températures des PV à un niveau raisonnable y compris par 35 ou 40° à l'ombre. Le coût et la débauche d'énergie ...

5/ enfin un des principaux avantage des panneaux PV, c'est leur simplicité de construction et d'installation qui les rendent très robustes et fiables (même s'il y a eu des soucis avec certaines productions), y ajouter un circuit liquide (non gélif !) avec pompes, raccords, tuyauterie en grève le coût, complique la maintenance.

 

[moissan]

il n'y a pas de compteur sur le soleil donc ce n'est pas le rendement en Wproduit/Wrecus qui compte , c'est surtout le prix d'instalation par W produit

même si il n'y a pas eu de grand progrès sur le rendement il y a eu beaucoup de progrès sur le prix , a cause d'une meilleure industrialisation de la fabrication , une reduction de l'epaisseur du silicium

les solution a concentration et moteur thermique laissent esperer des bon rendement mais ne sont rentable qu'en très gros , et ont un gros defaut de ne rien produire quand le soleil est intermittant : contrairement au photovoltaique qui profite de chaque minute de soleil

 

[osiver]

il n'y a pas de compteur sur le soleil donc ce n'est pas le rendement en Wproduit/Wrecus qui compte , c'est surtout le prix d'instalation par W produit

Oui mais la notion de rendement retrouve un sens parce que la ressource est fixe = constante solaire. Du coup le rendement conditionne le maximum de production d'une installation donnée. Dans le cas d'une production demandée, le rendement (effectif) conditionne la taille (celle-ci n'étant généralement pas illimitée non plus) et donc le coût de l'installation. On y revient ...

 

[stanloc]

Moissan a une conception très "personnelle" de la notion de rendement. Elle est très éloignée de la définition que les comités scientifiques en ont donnée.
Stan

 

[albatros_del_sur]

Bonjour,
Hônêtement, croyez vous que ces moyens de production d'énergies correspondent aux besoins?
Par grand froid en hiver il faut beaucoup d'énergie je me demande sans parler du gouffre financier cher à Ségolène ce que va apporter sa route solaire sous 20 cm de neige! Surement pas de quoi charger les batteries des engins de déneigement.
Nos grosses têtes sont des cancres qui ne voient pas plus loin que le bout de leur nez.

 

[Fred69]

C'est bien tout ça, mais il y a pourtant bon nombre de centrales solaire en Europe et qui produisent de l'électricité ...