Etude et réalisation d’un dispositif hybride photovoltaïque-thermoélectrique
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Date
2019-09-25
Authors
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Publisher
Université Mouloud Mammeri
Abstract
Les cellules solaires photovoltaïques perdent leurs efficacités lorsqu'elles fonctionnent à haute température, notamment dans les régions sahariennes. Des systèmes de refroidissement ont été conçus afin de remédier à ce problème, mais ces systèmes ne sont pas durables et parfois consomment une grande partie de l'énergie produite. Dans ce travail, nous avons intégré un module thermoélectrique sur la face arrière d'une cellule solaire afin de récupéré une partie de la chaleur perdue et la transformer en une puissance électrique par effet Seebeck. Le dispositif ainsi réalisé est appelé module hybride photovoltaïque-thermoélectrique (PV-GTE). Le générateur thermoélectrique utilisé dans ce travail est constitué du siliciure de magnésium (Mg2Si). Contrairement aux matériaux conventionnels tels que les alliages Si-Ge qui sont chers où PbTe et le Bi2Te3 qui sont toxiques, le Mg2Si est un matériau constitué d'éléments abondant sur la croute terrestre, bon marché et écologique. Dans cette optique, une partie de ce travail est consacrée à élaborer le Mg2Si, de comprendre les phénomènes mis en jeu lors de son élaboration, de déterminer les conditions et paramètres permettant son élaboration facile pour ensuite l'intégrer dans le dispositif hybride PV-GTE. Le dispositif étudié dans cette thèse a permis d'améliorer la puissance de sortie des cellules solaires. C'est ainsi que des améliorations de 1.93%, 4.18%, 5,21% et 6.25%, dépendant de la température de fonctionnement de la cellule et du gradient de température appliqué sur le GTE ont été obtenue.
Description
110 p. : ill. ; 30 cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Thermoélectricité, Photovoltaïque, Siliciures de magnésium (Mg2Si), Couches minces, Couches ultra-minces, Dispositifs hybrides, Rendement
Citation
Option : Electronique