Rendement d'un panneau photovoltaïque

[benjip54]

Bonjour,

je cherche actuellement à déterminer le rendement d'un panneau photovoltaïque.
La caractéristique courant-tension est faite, de même que la courbe de puissance (la puissance crête du panneau est de 4,5 W).

Elle a été obtenue en éclairant le panneau avec 29 lampes (halogène semble-t-il) d'une puissance nominale de 50 W chacune.
L'éclairement du panneau a été mesuré luxmètre : E = 10 000 lux.

Là où je bloque, c'est pour arriver à obtenir la puissance lumineuse reçue par le panneau ... étant chimiste de formation, j'ai un peu de mal avec ce qui semble être de la physique appliquée !

Quelqu'un peut-il me donner un coup de main ?

Merci par avance !!
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[XK150]

Bonjour ,
Voilà la difficulté de passage du lux au watt : https://fr.wikipedia.org/wiki/Lux_(unité)

[RomVi]

Bonjour

Il est tout a fait possible de retrouver une valeur de puissance incidente, connaissant la valeur d'éclairement et la nature de la source, mais je ne suis pas sur que ce soit judicieux car tu obtiendra un rendement sous éclairage halogène, qui ne sera pas le même que sous la lumière solaire.
Par ailleurs il faut vérifier que l'éclairement est homogène, en faisant plusieurs mesures sur différentes zones du panneau.

[penthode]

ce genre de mesure peut se faire artisanalement à la lumière solaire ( l'halogène bof...)

avec un luxmètre , un posemètre de photographe peut suffire , avec la conversion idoine.

[A voir en vidéo sur Futura]

[benjip54]

Il s'agit d'un travail pour un TPE de 1ère S. Ce n'est pas un panneau qui se trouve sur un toit, mais un simple panneau de démonstration (quoiqu'il semble de bonne qualité car il est monocristallin).
J'aurais préféré que mes élèves fassent les mesures sous la lumière du jour, mais en cette saison, le Soleil est timide !
Ils ont un gros spot qui semble fait pour cela, sans conviction de ma part. Vu ses dimensions, je pense que l'éclairement était homogène.

Ce qu'il me faut c'est donc bien passer des lux aux Watts. Mais si je comprends bien, c'est longueur d'onde dépendant ... Je suis toujours autant coincé ...

Si on fait l'approximation que la lampe à halogène se comporte comme un corps noir, j'ai trouvé un coefficient d'efficacité lumineuse de 95 lm.W-1. Cela vous semble-t-il correct de raisonner ainsi ? Sinon je suis preneur de toute solution envisageable (sachant qu'en lycée, je ne dispose pas de beaucoup de matériel ...)

Merci !

[RomVi]

Même si il y a peu de soleil ce n'est pas gênant, le principal est d'avoir un spectre plus ou moins semblable, ce qui n'est pas du tout le cas avec une lampe halogène.

[RomVi]

Si on fait l'approximation que la lampe à halogène se comporte comme un corps noir, j'ai trouvé un coefficient d'efficacité lumineuse de 95 lm.W-1. Cela vous semble-t-il correct de raisonner ainsi ? Sinon je suis preneur de toute solution envisageable (sachant qu'en lycée, je ne dispose pas de beaucoup de matériel ...)

Merci !

Je viens de vérifier de mon coté, et je trouve un coefficient de 12.8 lux pour 1 W/m²

[benjip54]

Merci de prendre du temps pour me sortir de ce problème, mais j'avoue être toujours coincé ...
je ne vois pas comment obtenir la puissance lumineuse reçue par mon panneau ...

[benjip54]

Si je fais 10 000 lux (mesurés) / 12,8 , cela me donne 781 W.m-2
Considérant que le panneau fait 0,16 m2, cela me donne 125 W
Mon panneaux ayant, lors des mesures, une puissance crète de 5 W, cela me ferait un rendement de 4 % ...

Mon raisonnement est bon ?

[RomVi]

Oui, le raisonnement est bon. La valeur peut sembler très faible, mais elle n'est pas étonnante car une lampe halogène produit surtout un rayonnement infrarouge, zone dans laquelle le panneau est peu efficace.
C'est pour cette raison qu'il serait plus pertinent d'effectuer la mesure sous un spectre solaire.

[benjip54]

Super !
Merci beaucoup pour le explications !