Panneau photovoltaique

[invite482b20a5]

Un panneau photovoltaïque produit 20 °*/° d’électricité, les 80 °*/° restant c'est de la chaleur.
Ma question peut paraître saugrenue, est-ce que le fait de le refroidir, améliorerait ses performances*?
Merci d'avance pour votre réponse.
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[invitebb403454]

est-ce que le fait de le refroidir, améliorerait ses performances*?

Pas saugrenue du tout, la question. Très naturelle, au contraire, et tu te doutes bien que tu n'es pas le premier à y penser
Deux éléments de réponse (qui viennent du terme un peu ambigu de "performances" que tu as utilisé).

- Le rendement du panneau PV diminue avec la température (cf : https://www.energieplus-lesite.be/in...d=16697#c20556). Plus ça chauffe, moins le système est efficace. C'est pour ça que, souvent, les panneaux classiques sont ventilés dans les centrales PV, pour leur éviter de surchauffer (ce qui serait mauvais pour la durée de vie aussi)

-On peut améliorer le "rendement total" en récupérant la chaleur fatale provenant de l'échauffement des panneaux, ça se fait. A ma connaissance, ce n'est pas très populaire à cause des "faibles" températures atteintes par les panneaux : ça complique l'utilisation concrète de cette énergie thermique. Si tu veux plus de renseignements, cherche "aérovoltaïque" ou "systovi" (c'est le principal fabricant à ma connaissance).
Ça a un avenir prometteur pour les particuliers et les systèmes intégrés au bâti en général (utilisation de la chaleur pour le chauffe-eau par exemple). Par contre, je ne pense pas que ça ait beaucoup de chances d'être intéressant pour une centrale PV. Il faudrait pouvoir faire quelque chose de cette énergie thermique. Soit la stocker en masse et la redistribuer mais c'est super dur pour l'instant. Soit la re-convertir directement en électricité (avec un cycle de Rankine par ex.) mais les rendements sont à chier vu les faibles températures atteintes par les panneaux. Vu le surcoût occasionné avec les installations, je doute que ça soit rentable pour les centrales, mais ça vaudrait le coup de faire plus de recherches.

[antek]

Un panneau photovoltaïque produit 20 °*/° d’électricité, les 80 °*/° restant c'est de la chaleur.
Ma question peut paraître saugrenue, est-ce que le fait de le refroidir, améliorerait ses performances* ?

Oui, le rendement diminue lorsque la température augmente.
De façon simple on cherche à diminuer son échauffement (supports transparents, installation dans des endroits non confinés, environnement peu émissif, etc ).
De façon plus compliquée on peut le refroidir en récupérent sa chaleur.

[invite5637435c]

Bonsoir,

Un panneau photovoltaïque produit 20 °*/° d’électricité, les 80 °*/° restant c'est de la chaleur.

Pour compléter un peu:

Le rendement d'un PV est aussi conditionné par d'autres causes de pertes, notamment le taux de réflexion, l'auto-ombrage causé par les bus bars, le taux d'impuretés dans les modules, des défauts dans les structures cristallines, les divers dépôts: feuilles, sable, poussière, eau, etc.
Il y a aussi les masques lointains (nuages, cheminée, arbres, etc).
L'échauffement à aussi plusieurs causes que l'on peut classer en 2 principales sources de réflexion sur une cellule solaire:
La première source est liée à la surface supérieure des modules, les bus-bars collecteurs de courant et les "doigts" minces qui recouvrent la surface supérieure des modules sont eux aussi exposés mais ne participe pas aux recombinaisons.
Toute lumière incidente arrivant sur ces parties est réfléchie, cela représente habituellement quelque chose comme 4% de pertes.
La deuxième cause est que toute lumière qui traverse un milieu composé de deux matériaux d'index différents, provoque une réflexion.
Un bon exemple est la réflexion que vous obtenez avec un verre et de l'eau.
Le silicium (le matériau le plus commun) a un indice très élevé, environ 4, donc la quantité de réflexion est assez élevée.
Ceci est communément réduit par un revêtement anti-réfléchissant à indice intermédiaire, mais n'est pas réduit à 0 loin de là.
Le rendement perdu ainsi est donc très variable puisqu'il dépend des techniques choisies mais n'est pas intégralement converti en chaleur.

Pour l'échauffement intrinsèque, là encore 2 causes principales:
1/L'échauffement naturel du module par absorption des rayonnements infra-rouge (l'aluminium des cadres est par exemple un bon absorbeur d'IR).
2/L'échauffement des liaisons bus bar (les collecteurs de courants qui induisent des pertes Joule)

Un PV peut très bien avoir un rendement de 20% sans pour autant chauffer comme une poêle à frire, tout dépend des technologies employées donc des choix économiques retenus.

Ma question peut paraître saugrenue, est-ce que le fait de le refroidir, améliorerait ses performances*?

Il y a 3 approches possibles:
1/soit refroidir le PV ce qui implique consommer une énergie compensatrice (ventilateur ), en général soit on se contente d'une convection naturelle en plaçant les PV dans des axes où circulent des courants d'airs, soit on fait une étude thermodynamique poussée qui inclut une revisite complète du design mécanique.
2/On utilise des matériaux qui minimisent la réflexion et l'absorption d'IR, des métaux collecteurs à très faibles pertes et bien d'autres astuces encore.
3/On collecte cette température par des échangeurs et on stocke l'énergie récupérée, mais c'est bien plus coûteux et se justifie rarement.

Pour conclure on néglige souvent un aspect important, en terme de rendement d'une installation PV, que sont les masques lointains, la plupart du temps les gens pas sérieux ne considèrent que les cartes d'ensoleillement ce qui est bien insuffisant en milieu urbain notamment.

[A voir en vidéo sur Futura]