Le futur des énergies

« Enseignement Scientifique – Terminale Générale Thème n°2 : Le futur des énergies Chapitre PHY2 : Deux siècles d’énergie électrique Activité 3 : Etude expérimentale d’une cellule photovoltaïque Objectifs : - Tracer la caractéristique I(U) d’une cellule photovoltaïque - Déterminer la résistance d’utilisation maximisant la puissance électrique délivrée. Document 1 : Principe de fonctionnement Document 2 : Caractéristique d’une cellule photovoltaïque en fonction de la puissance lumineuse La caractéristique I = f(U) de la cellule photovoltaïque dépend de la puissance lumineuse reçue.

Dans la partie horizontale, la cellule se comporte comme un générateur de courant.L’intensité de court-circuit ICC correspond à l’intensité du courant lorsque les deux bornes de la cellule sont reliées par un fil conducteur (elles sont alors en court-circuit U = 0).La tension VCO est la tension en circuit ouvert ( I=0). La puissance maximale se trouve dans le coude de la caractéristique I = f(U). Document 3 : Point de fonctionnement en fonction de la résistance utilisée Lorsqu’une cellule photovoltaïque (générateur) est reliée à un conducteur ohmique (récepteur), la superposition de leurs caractéristiques permet de mettre en évidence le point de fonctionnement du circuit qui correspond à l’intersection de ces deux courbes.

Dans ce circuit, les valeurs de l’intensité I et de la tension U de chaque dipôle peuvent ainsi être déterminées graphiquement. Enseignement Scientifique – Terminale Générale Thème n°2 : Le futur des énergies I Etude d’une cellule photovoltaïque 1.1- Dispositif expérimental La cellule photovoltaïque étudiée est éclairée par un spot placé à 30 cm de la cellule en maintenant cette distance fixe durant la mesure. En faisant varier la résistance R du potentiomètre, on obtient différentes valeurs de l’intensité I et on relève la tension U. L’éclairement est mesuré à l’aide d’un solarimètre et sa valeur est E = 500 W.m-2 et sa surface est S = 90 cm². Visionner la vidéo à l’aide du lien : https://www.youtube.com/watch?v=0emNwmUlJ-w 1.2- Tracé de la caractéristique courant-tension I = f(U) d’une cellule photovoltaïque La manipulation a permis de réaliser une série de mesure regroupée dans le tableau ci-dessous : I en mA U en V 96 0 95 0,48 94 0,60 94 0,92 93 1,09.... »