Énergie électrique : génération photovoltaïque - CultureSciences de l'Ingénieur

Énergie électrique : génération photovoltaïque

Il y a 180 ans, Edmond Becquerel présentait l’effet photovoltaïque à l’Académie des Sciences. La première cellule photovoltaïque au sélénium est créée en 1877, les premières cellules au silicium datent de 1954. 1955 voit la première commercialisation d’une cellule PV. L’industrie spatiale en plein essor explore de nouvelles solutions pour alimenter les satellites. En 1958, les premiers satellites équipés de panneaux solaires sont envoyés dans l’espace. Les années 1960 voient la montée des rendements et des puissances, au japon une maison est équipée, en toiture, en 1963. Lors des deux décennies 1970-1980, les cellules PV équipent surtout des sites isolés. Les premiers programmes de grande ampleur de production PV raccordée au réseau datent de la dernière décennie du 20^e siècle, ce sont eux qui vont enclencher une incroyable croissance du développement de cette technologie de production d’électricité qui pourrait devenir la plus importante au cours du 21^e siècle.

Les applications sont diverses des satellites à l’électrification des sites isolés et aux installations de pompage de l’eau. De façon marginale, quelques véhicules sont propulsés à l’énergie photovoltaïque. La production au « fil du soleil » est une filière en très forte croissance depuis les années 1990.

Cette ressource présente la génération photovoltaïque, depuis les caractéristiques du rayonnement solaire jusqu’aux systèmes électriques. Les technologies sont présentées, les aspects économiques abordés, ainsi que des éléments de dimensionnement incluant l’optimisation de l’inclinaison et de l’azimut. Enfin, un point est fait sur les systèmes en sites isolés, les systèmes hybrides et l’utilisation de l’énergie photovoltaïque dans les transports.

Contenu de la ressource :

1. Caractéristiques du rayonnement solaire
2. Évaluation de la productivité photovoltaïque annuelle
3. Croissance de la filière photovoltaïque
4. Technologie, évolution des performances
5. Aspects économiques
6. De la cellule au système photovoltaïque
7. Convertisseurs électroniques de puissance, adaptation d’impédance
8. Architecture des systèmes photovoltaïques raccordés aux réseaux
9. Optimisation inclinaison et azimut
10. Systèmes photovoltaïques autonomes
11. Systèmes multi-sources ou hybrides
12. L’énergie photovoltaïque dans les transports…
13. Conclusion