ULUMINE · Enseignement scientifique · Terminale
Les atouts de l’électricité : photovoltaïque et stockage
L’électricité se produit sans combustion, se transporte et se convertit bien, mais se stocke mal : il faut la convertir pour la conserver.
Photovoltaïque
- Semi-conducteur (silicium, gap ≈ 1,1 eV) ; photon absorbé si hc/λ ≥ Eg.
- P = U × I ; maximum entre court-circuit et circuit ouvert.
- η = P électrique ÷ (éclairement × surface) ≈ 15 à 22 %.
Stockage
- Batteries et hydrogène : énergie chimique.
- STEP : E = m × g × h ; rendement ≈ 70 à 80 %.
- Nécessaire pour compenser l’intermittence de l’éolien et du solaire.
Unités
- 1 eV = 1,60 × 10⁻¹⁹ J ; 1 kWh = 3,6 × 10⁶ J.
- λ en mètres dans E = hc/λ (1 nm = 10⁻⁹ m).
Pièges à éviter
- Oublier de convertir les nanomètres en mètres.
- Calculer la puissance lumineuse sans multiplier l’éclairement par la surface.
- Penser que « sans combustion » signifie « sans aucun impact environnemental ».