Peut-on augmenter le rendement des cellules solaires ?.

  • Auteur de la discussion vieuxfraiseur
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Fran
Fran
Compagnon
19 Oct 2012
1 872
FR-39Arbois
salut
une partie de la réponse est justement dans cette page
Cellule multijonction

cellule_solaire_multijonction.jpg

cellule photovoltaique multijonction
crédit : Spectrolab

Les cellules multi-jonction sont composées de différentes couches qui permettent de convertir différentes parties du spectre solaire et ainsi d’obtenir les meilleurs rendements de conversion.
en fait on utilise (pour le moment ) qu'une partie de la lumière visible ou pas et on ne sait pas trop encore convertir d'autres parties souvent faute d'avoir le bon type de capteur .
on parle de cellules capable de produire au clair de lune (UV ? ) au stade de labo pour l'instant
pour les IR on as bien des capteur thermique mais pas encore électrique
entre les deux bien des trous aussi . bref encore pas mal d’énergie a récupérer par la , le soleil n'est pas trop avar devant nos besoins si on savait s'en servir
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
tant qu'il n'y a pas de compteur sur le soleil ce n'est pas le rendement la caracteristique principale : c'est plutot le prix du kW installé qu'il faut chercher

si quelqu'un inventait une cellule a rendement 2 fois plus faible mais prix 4 fois plus faible , elle serait 2 fois plus rentable

le prix au kW installé a deja beaucoup baissé grace a l'optimisation de la fabrication

il ne faut pas se faire d'illusion et esperer des baisse de prix comme pour les ordinateur : un ordinateur ne fait pas de puissance , plus on miniaturise les composant plus le prix baisse ... en photovoltaique on ne peut pas miniaturiser , on peut juste optimiser

en informatique si un bit occupe une place 10 fois plus petite on est content : il fait le même usage et on diminue le prix ... en photovoltaique si on diminue une dimension on diminue la puissance et ça ne vaut rien
 
vikor
vikor
Compagnon
4 Mar 2017
843
le boupere
si quelqu'un inventait une cellule a rendement 2 fois plus faible mais prix 4 fois plus faible , elle serait 2 fois plus rentable

oui tout à fait d'accord , mais il faudrait le double de surface de toiture pour les positionner
 
peps
peps
Ouvrier
5 Nov 2016
383
FR- 34
Selon l'application le prix du kW installé peut ne pas être la caractéristique principale recherchée. Lorsque la surface utilisable est limitée il est interessant d'avoir le meilleur rendement possible. Je pense en particuliers aux voiliers dont la génération d'énergie est un problème essentiel alors que la surface utilisable pour avoir des panneaux correctement exposés est limitée.
Il est donc interessant de se poser la question du rendement.
 
osiver
osiver
Compagnon
7 Sept 2013
11 999
Il y a un second aspect à considérer : plus le rendement est élevé moins il y a d'énergie à dissiper et moins le capteur est chaud. Or le rendement est défavorablement impacté par la température donc, coup double.

Autre chose, on parle, au-dessus, de surface disponible sur un voilier (ou un toit), il en va ainsi aussi des verrières où on veut laisser passer la lumière entre les cellules. Avec des cellules de meilleur rendement, en laissant les mêmes espaces on aura une meilleure production. 8-)

Il y a eu des rendements obtenus en labo (moins d'un cm2) de l'ordre de 50%, les meilleurs panneaux actuels (sunpower, panasonic -ex sanyo-) sont à environ 20%.
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
pour un voilier il n'y a pas que le rendement maxi de la cellule qui compte ... il y a l'ensemble du circuit ... la façon dont ça se comporte avec les ombres

sur les toit il faut eviter absolument les ombres car avec un grand nombre de cellule en serie , une seule cellule a l'ombre s'oppose au courant de toutes les autre , et pourrait griller par surtension si il n'y avait pas des diodes de roue libre ... mais il n'y a pas une diode par cellule ... donc une cellule a l'ombre fait perdre la production de tout un groupe de cellule

pour les photovoltaique sur bateau il faudrait au moins une diode par cellule ... ou même des solution plus compliqué car il y a vraiment beaucoup a gagner dans l'optimisation de l'utilisation des cellule avec des eclairement different ... bien plus a gagner que passer de 15 a 20% de rendement
 
peps
peps
Ouvrier
5 Nov 2016
383
FR- 34
Oui, et c'était bien le but de ma remarque. Ça fait partie de la question initiale. Gagnera t-on dans la production d'énergie par unité de surface?
Il y a à gagner dans la technologie des cellules aussi bien que dans la technologie d'assemblage des cellules pour produire un panneau.
Avec la pression sur l'énergie renouvelable j'ai bon espoir que ces avancées deviennent financièrement commercialisables. Et pas forcement dans très longtemps.
 
L
Loulou31
Compagnon
21 Jan 2010
1 978
Toulouse.. coté Est
Bonjour,

Le rendement des cellules ne cesse d'augmenter. On est actuellement à plus de 30% en AsGa. C'est actuellement ce qui est utilisé par exemple pour les panneaux solaires de satellites par exemple où le poids et la surface sont critiques.
La question est ensuite de leur utilisation dans le domaine commercial, et là c'est un probleme économique. Il y a d'autres moyens d'augmenter le rendement global sans toucher aux cellules elles mêmes : systémes qui pointent en direction du soleil, refroidissement .....Aprés c'est de l'énergie renouvelable "propre" mais il faut aussi considerer la durée de vie d'un panneau solaire qui n'est pas illimité, et aussi l'empreinte carbone qui a servi à produire le panneau solaire.

Ceci dit le solaire n'est qu'une forme d'énergie renouvelable, et qui a un intéret surtout quand c'est réparti : par exemple en milieu rural où on peut mettre des panneaux sur le toit de chaque habitations individuelle. Pour de la production d'énergie de masse je trouve que l'éolien est plus adapté que le solaire, bien qu'il y ait d'autre problémes : nuisances, caractère plus aléatoire.

Jean-Louis
 
simon74
simon74
Compagnon
3 Mai 2016
1 515
Savoie
[
si un bit occupe une place 10 fois plus petite
… Il a la meme rendement (1 bit) pour un surface divisé par dix. Mas on parle pas d'un reduction de 10x, mais de 2x, ~ tout les 2 ans. Tu parles de miniaturisation vs optimisation, mais c'est tout simplement deux facons de voir la meme probleme. Pour un panneau solaire de passer de 20% a 40%, ca peut dire deux fois le rendement pour surface egale, ou la meme rendement pour un surface divisé par deux.
 
Le débutant
Le débutant
Compagnon
16 Sept 2013
2 719
Cotes d'Armor 22160, (à coté de la France ...)
..Bjr
Il y a 30 ans les modules "Photowatt" étaient définis ainsi : " 1 m² ; 100 w ; 1000 francs " Ce qui était énorme et qui ne justifiait l'utilisation de ces modules que pour des cas bien spécifiques..Depuis, Il y a tout de même une certaine amélioration. Sur mon toit : 20 m² = 3000 w ( environ ) et avec des modules commerciaux "classiques" . Je constate aussi qu'en 9 ans les installations ont baissées en prix de plus de 30 % ...( le tarif de rachat par EDF aussi ! .....)
Cdlt
 
vieuxfraiseur
vieuxfraiseur
Compagnon
19 Jan 2016
1 642
Un gars de Bezons
  • Auteur de la discussion
  • #15
si un jour , on arrive a un rendement proche des 50% ... soit enriron 5Kw pour 10 metres carrés ...EDF aurait du soucis a se faire !
 
Le débutant
Le débutant
Compagnon
16 Sept 2013
2 719
Cotes d'Armor 22160, (à coté de la France ...)
si un jour , on arrive a un rendement proche des 50% ... soit enriron 5Kw pour 10 metres carrés ...EDF aurait du soucis a se faire !
Oui, mais les centrales atomiques devant-être démantelées, il faut que les énergies renouvelables prennent le relais , y arrivera-t-on ? Il existe pourtant des énergies propres et renouvelables qui sont inexploitées , je pense entre autre à la géothermie et il y en a bien d'autres ....
Cdlt
 
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
6 925
FR-91 Brétigny sur Orge
Bonjour,
Améliorer le rendement des cellules solaires, oui, bien sur, c'est ce qu'on fait "tout les jours" dans les labos!
Mais on ne parle que du rapport énergie reçue/énergie restituée.
Rien à voir avec la production des panneaux!
Qui dépend de leur latitude, de leur "suivi" du soleil, de leur altitude, de la pollution, de leur "propreté",etc,etc..
Coté environnement, c'est plutôt une catastrophe, éléments rares, recyclage, durée de vie, énergie de fabrication, etc..
C'est toujours pareil, le gros probleme, c'est de passer de l’occasionnel à la généralisation!
Une petite centrale de 1000 MW = 55 Km² de panneaux...(et la centrale, c'est 24/24, 7/7)
 
vieuxfraiseur
vieuxfraiseur
Compagnon
19 Jan 2016
1 642
Un gars de Bezons
  • Auteur de la discussion
  • #18
produire de l'hydrogène avec le solaire, et le stocker un reve qui va peut-etre se concrétiser qui sait ...
 
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
6 925
FR-91 Brétigny sur Orge
Re,
un reve qui va peut-etre se concrétiser qui sait ...
Mais c'est pas un RÊVE, on sait faire, on fait, y'en a! tu peux le faire chez toi!
C'est pas ça la question, c'est peut-on résoudre le Pb pour la planète entière.
Si je veux protéger de l'acier de la corrosion par l'eau de mer, je peux, ad vitam aeternam, facile, plaqué or! Et tout les navires du monde, on fait pareil?
 
simon74
simon74
Compagnon
3 Mai 2016
1 515
Savoie
produire de l'hydrogène avec le solaire, et le stocker un reve qui va peut-etre se concrétiser qui sait ...
Mais si on peut "cracker" l'eau avec un simple barre de fer chauffé par l'echappement d'une bagnole (c.f. system "Pantone"), pourquoi ne peut-on faire avec le soleil?

Non, non, ne vous excitez pas, je sera dehors en train de travailler mon bronzage :)
 
Momoclic
Momoclic
Compagnon
4 Oct 2016
1 296
Bonjour,
Le rendement de cellules solaires est aussi infléchie par la qualité des circuits qui sont derrière !
J'ai entendu parler de montages à "diodes parfaites", quelqu'un sait de ce dont il s'agit ?
Merci.
 
Marc PELTIER
Marc PELTIER
Compagnon
1 Juin 2010
507
89500
Bonsoir,

Le rendement des cellules solaires s'améliore chaque jour, et la recherche est très active. Mais ce n'est pas ce rendement qui va changer le monde, c'est un concept trop peu connu qui s'appelle EROEI : Energy Return On Energy Invest. (Taux de Retour Energétique, TRE, en français)

On est un peu trompé quand on évalue la "rentabilité" d'une installation énergétique, si on la mesure avec une monnaie quelconque. La monnaie, ça ne concerne que les hommes, la nature s'en fout. La vraie mesure du coût de l'énergie, c'est l'énergie qu'il faut déployer pour rendre cette énergie nouvelle disponible, et la matière à transformer pour ce faire. Et ce qui nous rend aveugle, c'est que l'énergie que l'on utilise actuellement pour payer l'énergie est généralement du charbon, du gaz ou du pétrole, que l'on a eu, jusqu'à maintenant, pour rien ou presque.

Quand en 1880, un Texan trouvait du pétrole dans son jardin, l'extraire ne lui coûtait que des madriers de bois et l'aide de quelques mulets, alors que la richesse produite était faramineuse. Le TRE était de plusieurs centaines. Il est toujours de l'ordre de 50 à 100 pour le pétrole saoudien et le charbon. Mais quand on recherche désormais du pétrole par 2000m de fond sous les icebergs, le TRE n'est plus que de 5, au mieux.

Wikipedia (anglais) nous donne quelques chiffres de EROEI très surprenants (ceux de la version française diffèrent un peu):
Biodiésel 1,3
Sables bitumineux 3
Nucléaire traditionnel 10 (sans le démantèlement)
Photovoltaïque 6,8
Eolien 18
Centrale solaire à concentration 1,6
etc...

Ce qui me rend un peu pessimiste pour l'humanité, c'est que les installations énergétiques ne sont pas éternelles, et que quand on les renouvelle, on doit payer avec l'énergie de la génération précédente, qui avait un TRE en général bien meilleur. Actuellement, on paye les installations photovoltaïques, ou autres, avec des énergies fossiles (peanuts), mais dans 25 ans, les cellules seront nazes, et il faudra re-payer, mais cette fois avec du photovoltaïque, de l'éolien, ou du pétrole de dessous les icebergs, et là, ça va douiller! Et dans 50 ans, 75 ans, etc... re-belote, chaque fois pire ! Si l'on pousse cette logique jusqu'à un terme assez lointain, nous ne serons plus assez riches en énergie pour nous payer l'énergie "gratuite" du soleil ou du vent, et nous ne pourrons pas faire mieux que la nature, dont le TRE global est de 1,0 + un pouillème, le pouillème en question, multiplié par des centaines de millions d'années, correspondant aux énergies fossiles que nous consommons actuellement comme si c'était gratuit.

Nous somme condamnés par la physique aux TRE décroissants, alors que notre système économique nous condamne à la croissance, parce qu'il n'y a, globalement, pas d'autre moyen que la croissance pour payer les intérêts du capital sans puiser dans la richesse générale existante...

Si vous voulez mon avis, on est vraiment mal barrés ! Il va falloir changer, radicalement, et vite ! Déjà qu'on râle comme des fous-furieux quand on veut nous faire rouler à 80, au lieu de 90...:roll:

Wikipédia nous explique que c'est sans doute, entre autres, un TRE intenable qui a provoqué la chute de l'empire romain, ainsi que d'autres grandes civilisations.
 
Dernière édition:
L
lacier
Compagnon
23 Avr 2010
1 115
Provence
Bonjour,
Et ce qui nous rend aveugle, c'est que l'énergie que l'on utilise actuellement pour payer l'énergie est généralement du charbon, du gaz ou du pétrole, que l'on a eu, jusqu'à maintenant, pour rien ou presque.
Tout à fait d'accord avec ça... et le reste aussi.
On oublie bien souvent, si ce n'est tout le temps, ce faible coût actuel.
 
gégé62
gégé62
Compagnon
26 Fev 2013
2 910
Harnes (Pas de Calais)
Bonjour,

les installations énergétiques ne sont pas éternelles, et que quand on les renouvelle, on doit payer avec l'énergie de la génération précédente, qui avait un TRE en général bien meilleur
Nous somme condamnés par la physique aux TRE décroissants, alors que notre système économique nous condamne à la croissance, parce qu'il n'y a, globalement, pas d'autre moyen que la croissance pour payer les intérêts du capital sans puiser dans la richesse générale existante
des propos bien intéressants, et qui sortent des sentiers (re)battus.
Même si c'est inquiétant pour l'avenir à moyen terme, car on sent bien qu'on n'est pas près d'y trouver une solution. Bref, le monde est embarqué dans un système [ nombre d'habitants sur la planète X mode de vie] qui est, à terme, au-dessus de ses moyens. Des (pseudo)scientifiques nous expliquent que la Terre peut accepter 10, 20 milliards d'êtres humains, voire plus, mais ne considèrent que la question de nourriture. Comment pourront-ils vivre....c'est une autre histoire.
 
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
6 925
FR-91 Brétigny sur Orge
Bonjour,
Comment pourront-ils vivre....c'est une autre histoire.
C'est cynique, mais si ils ne peuvent pas vivre, ils ne vivront pas!
Si on avait le courage de faire le calcul(et la liberté de le publier) on trouverait un chiffre max d'humains (en tenant compte de tout)
Si on le dépasse (et à mon avis, il est déjà dépasse), il se réduira, de gré ou de force, en douceur ou en violence . La question est plutôt de savoir combien pourront vivre avec ce qui "restera"
Tenir compte de tout, c'est aussi de l'oxygene, par exemple, il n'existe dans l'atmosphere que grace à sa création constante par les "plantes)
Elles, elle stockent le carbone du CO2 et relâchent le O2, très bien. NOus on veut stoker le CO2, et donc l’oxygène inclus, c'est idiot à terme.
 
vieuxfraiseur
vieuxfraiseur
Compagnon
19 Jan 2016
1 642
Un gars de Bezons
  • Auteur de la discussion
  • #27
Bonjour :wavey:

pour recharger une batterie au plomb 12volts
peut-on mettre plusieur régulateurs de tension 12v 1 A en parallele ?
Y.
 
L
Loulou31
Compagnon
21 Jan 2010
1 978
Toulouse.. coté Est
Bonjour,
pour recharger une batterie au plomb 12volts
peut-on mettre plusieur régulateurs de tension 12v 1 A en parallele ?
Y.
Pour recharger une batterie il faut un circuit de charge qui adapte le courant de charge en fonction de la tension de la batterie pour éviter de la degrader ou meêm de la détruire. Un régulateur de tension 12V 1/A est prévu pour fonctionnre sur une charge resistive ... si tu le branches sur un batterie il fournira du courant : 1A max quand la batterie fera moins de 12V et rien quand la tension batterie sera au dessus de 12V.

Jean-Louis
 
f6exb
f6exb
Compagnon
13 Juin 2013
1 705
Bonjour :wavey:

pour recharger une batterie au plomb 12volts
peut-on mettre plusieur régulateurs de tension 12v 1 A en parallele ?
Y.
Je ne pense pas. Mais un régulateur 1A pourra commander un transistor laissant passer une plus grande intensité.
 
FB29
FB29
Compagnon
1 Nov 2013
8 755
FR-29 Brest
Bonjour,

pour recharger une batterie au plomb 12volts, peut-on mettre plusieur régulateurs de tension 12v 1 A en parallele
De toute façon pour charger une batterie ce n'et pas un régulateur qu'il faut mais un chargeur de batterie ... qui coupe le courant quand la tension atteint autour de 14,5 V pour des batteries au plomb ...

C'est une technique assez complexe ... il faut utiliser le chargeur adapté à la batterie, qui diffère selon la technologie de celle ci (plomb, Cadmium-Nickel, Nickel-Métal/Hydrure ...)

PS: tu as dû te tromper de discussion je pense ? ... dans celle ci on parle de rendement de cellules solaires ...

Cordialement,
FB29
 
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