add photovoltaique

414-Energie_Renouvelable/Cours/chap6.tex

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+\documentclass[main.tex]{subfiles}
+\begin{document}
+\section{Origine de l'énergie solaire}
+L'énergie proviens du rayonnement solaire, qui arrive jusqu'à la Terre distante de \SI{1,496e11}{m}.
+\subsection{Constitution du Soleil}
+Le soleil (de rayon $R_s$=\SI{1,392e9}{m}) peux se décomposer en trois couches:
+
+
+\begin{enumerate}
+\item Le coeur:
+
+  C'est la qu'a lieu la réaction nucléaire de fusion qui libère (beaucoup)
+  d'énergie. Cette zone occupe un quart du rayon solaire, et possèd eune
+  température de 15 millions de Kelvin.On estime que \SI{4.26}{tonnes}de matière
+  y sont consommé chaque seconde pour  \SI{383e15}{GW} de puissance.
+  C'est un processus autorégulé (le soleil ne va pas s'effondrer ou exploser
+  dans les années qui viennent).
+
+\item La zone de radiation:
+
+La zone de radiation entre 0.25 et 0.7 du rayon solaire, très dense (98\% de la masse du soleil). Les atomes d'hygrogène et hélium ionisé émettent des photons absorbés par d'autre ions pas de convection thermique.
+\item La zone de convection:
+  Échange thermique par convection amenant la chaleur vers m'extérieur,on passe de 2 million à 5800K.
+  La photosphère  produit le rayonnnement solaire, épaisse d'environ 400km et de température moyenne 5781K.
+\end{enumerate}
+
+\subsection{Rayonnement produit et loi utiles}
+
+Le rayonnement produit par le soleil à les caractéristique d'un corp noir:
+
+\[
+  B_\nu(T) = \frac{2h\nu^3}{c^2} \frac{1}{exp(\beta h \nu)-1} \text{ou  encore }
+  B_\lambda(T) = \frac{2hc^2}{\lambda^5} \frac{1}{exp(\beta h c/\lambda)-1}
+\]
+
+Ces expressions se simplifient en faisant des hypothèses sur les niveaus d'énergies:
+\begin{itemize}
+\item Loi de Rayleight-Jeans  $h\nu \ll kT $ : $B_\nu^{RJ}(T)=\frac{2\nu^2}{c^2}kT$
+\item Loi de Wien $h\nu \gg kT$ : $B_\nu^W (T) = \frac{2h\nu^3}{c^2}exp(-\frac{h\nu}{kT})$
+\end{itemize}
+
+La puissance surfacique reçue en fonction de la température est elle d'après la loi de Boltzmann:
+\[
+  P_s = \sigma T^4
+\]
+\subsection{Notion d'Air-Masse}
+
+\begin{itemize}
+\item C'est l'épaisseur atmosphérique effectivement traversée normalisé à l'épaisseur traversé jusqu'au niveau de la mer pour un soleil au zénith, en condition normale de pression:
+\[
+  m = \frac{P}{1013}\frac{1}{sin(\alpha)}exp\left(\frac{-z}{7.8}\right)
+\]
+\begin{description}
+\item[P] Pression atmosphérique en hPa ou millibar
+\item[$\alpha$] élévation du soleil sur l'horizon
+\item[$z$] altitude en km (7.8 km est l'épaisseur moyenne de l'atmosphère)
+\end{description}
+\item On défini alors les conditions d'ensoleillement par les lettres AM suivi de $m$:
+  \begin{itemize}
+  \item AM0 correspond aux conditions hors atmosphère
+  \item AM1 au sol lorsque le soleil est au zénith
+  \item AM2 au sol lorsque le soleil est à $30^o$ sur l'horizon.
+  \end{itemize}
+\end{itemize}
+
+En pratique le flux recu ne dépasse 1000$W/m^2$ (1367 $W/m^2$ pour AM0).
+Les conditions standartd des qualification des cellules sont un spectre $AM1.5$, une puissance incidente de 1000$W/m^2$ et une température de $25^o$C.
+
+
+\emph{blabla sur le rayonnement direct et indirect}
+
+
+\section{Principe de la conversion: la cellule photovoltaïque}
+\subsection{Historique}
+\subsection{La jonction PN}
+\emph{cf UE 232}
+\subsection{Effet photovoltaïque}
+
+Un photon suffisament énergétique peux créer une paire électron/trou dans la zone de transition, contribuant ainsi à augmenter le courant inverse (contribution du courant de génération-recombinaison).
+
+Il faut pour cela que l'énergie du photon soit supérieur à l'énergie de gap (Pour le silicium $E_g=1.1eV$).
+
+\subsection{La photodiode}
+
+
+
+
+\section{Mise en oeuvre}
+
+
+
+
+
+
+\end{document}
+
+%%% Local Variables:
+%%% mode: latex
+%%% TeX-master: "main"
+%%% End: