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Energie Solaire Photovoltaïque - Enjeux technologiques et perspectives de rendement

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Les possibilités offertes au niveau de la recherche sur les cellules photovoltaïques, les progrès technologiques dans la production de modules ou encore la réalisation d'installations offrent des perspectives de compétitivité pour l'énergie solaire photovoltaïque extrêmement encourageantes par rapport à d'autres sources d'énergie.
Cette formation dressera un panorama scientifique, technologique et opérationnel de l'énergie solaire photovoltaïque, motivé par un marché qui prend de l'ampleur de part ses capacités nouvelles et dont les applications se retrouvent à tous les niveaux : centrales de forte puissance (plusieurs centaines de MW), intégration au bâtiment ou bien encore électronique nomade. La formation abordera les divers aspects, de la cellule au module et les applications possibles qui en découlent en fonction des objectifs d'utilisation (connectée au réseau ou isolée).  
La formation s'attachera à aborder les principes physiques de base de la conversion photovoltaïque, le panorama des filières actuelles (100 GWc installés), leurs domaines d'application : centrales au sol, intégration au bâtiment et électronique mobile, sans oublier les aspects liés à la sécurité et la fiabilité des installations ainsi que les aspects normatifs qui les régissent. Cette formation permettra ainsi de faire le point sur les applications possibles de faible ou forte puissance à court et moyen terme. Les perspectives de rendement et les axes de progrès attendus dans ce domaine seront également abordés avec les spécialistes des différents sujets.  

  • Dates :15/12/2016, 03/07/2017
  • Durée :2 jours
  • Lieu :Ecole polytechnique
  • Tarif :1 590 € HT
  • Langue :Français

Objectifs

  1. Identifier l'actualité technologique et scientifique des composants et modules photovoltaïques
  2. Connaître les conditions de production, les rendements et contraintes des différentes filières de production d'énergie solaire photovoltaïque de faible à forte puissance
  3. Appréhender les méthodes de dimensionnement et de conception système
  4. Maîtriser les aspects normatifs et de sûreté des installations
  5. Connaître des exemples pertinents issus de secteurs de référence
  6. Identifier les perspectives de développement et de rendement des cellules à 5-10 ans

Programme

Energie solaire photovoltaïque : panorama de l’actualité scientifique et technique et perspectives de rendement

  • Les éléments fondamentaux de la conversion de l'énergie solaire en électricité grâce à l'effet photoélectrique dans une jonction P/N
  • Les différentes briques technologiques qui ont permis d'amener la filière silicium à des rendements de 25%, proches de la valeur théorique.
  • Les solutions qui permettent d'ores et déjà d'atteindre des rendements de conversion de 44% dans des dispositifs plus complexes (cellules triple jonction)
  • Imaginer les convertisseurs qui pourront dépasser 50%.
  • les opportunités apportées par les filières couches minces : silicium, CIGS, CdTe.

La ressource : conditions de production d’électricité. Optimisation

  • Evaluation de l’énergie que l’on pourra produire à un endroit déterminé en fonction du type de panneau choisi et des conditions météorologiques.
  • Fonctionnement d'un panneau solaire photovoltaïque
  • Explication de l''impact de l'orientation, des ombrages et de l'inclinaison du panneau sur la production d'une installation solaire photovoltaïque.

Applications industrielles

Intégration du photovoltaïque dans l’habitat : exemple du bâtiment ADREAM.

  • Intégration des cellules photovoltaïques au sein d'un bâtiment, sous diverses formes et sur des supports dédiés.
  • Mise en forme des générateurs PV autant par des choix judicieux de matériaux plus compatibles aux disparités thermiques qu'à l'assemblage des cellules jusqu'à l'utilisation plus judicieuse de l'électricité générée.
  • Gestion des aspects intermittents de la source PV et interaction avec le réseau énergétique local.
  • L'implication de L’internet des objets, du bâtiment basse-consommation et des solutions nomades en tous genres

Les installations photovoltaïques de forte puissance

  • Grandes centrales au sol et connexion au réseau, aspects système.

L’avenir du PV : troisième génération, nouveaux concepts, très hauts rendements

  • Les différentes approches développées dans les laboratoires permettant d’imaginer des convertisseurs photovoltaïques de plus en plus performants.

Connexion au réseau de systèmes PV

Applications industrielles et axes de progrès

Perspectives du marché photovoltaïque à 5-10 ans

  • Situtation du marché photovoltaïque dans le monde 
  • Evolutions passées et à venir
  • Les scénarios à plus long terme et les perspectives de développement par segment de marché
  • Les principales barrières à la pénétration du PV dans les systèmes électriques en Europe
  • Comprendre les mécanismes en jeu dans la transition énergétique de certains pays et le rôle que le PV pourra y jouer.

Photovoltaïque basse puissance et autonomie : technologie, dimensionnement et applications

Méthode pédagogique :

Présentation des fondamentaux des aspects physiques de l’énergie photovoltaïque, de l'état de l'art et des dernières avancées.
Illustration par des exemples concrets issus d’applications industrielles.

Intervenants

  1. Responsable scientifique
    Pere
    Laboratoire de Physique des Interfaces et Couches Minces LPICM Directeur de recherche CNRS, Professeur de l’Ecole Polytechnique
  1. Intervenant(s)
    Laurent
    Président, SOLEIS
  2. Intervenant(s)
    Corinne
    Professeur, LAAS Toulouse
  3. Intervenant(s)
    Philippe
    Responsable Programmes, CEA-INES
  4. Intervenant(s)
    Laurent
    CHIMIE PARISTECH
  5. Intervenant(s)
    Adel

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