Etude par Simulation d’une Cellule Thermo-Photo-Voltaïque

Abstract

Le photovoltaïque thermique (TPV) génère de l'électricité à partir de la combustion de combustibles et du rayonnement. Le carburant brûle à l’intérieur d’un appareil appelé émetteur, qui rayonne intensément. Les cellules TPV captent le rayonnement et le convertissent en électricité. Les systèmes TPV, contrairement aux systèmes électroniques classiques, doivent maximiser le transfert de chaleur radiante pour améliorer l'efficacité. Pour améliorer l'efficacité du système et réduire les coûts du système, les ingénieurs doivent travailler avec des cellules TPV dans des zones plus petites, puis utiliser des miroirs pour concentrer le rayonnement sur elles. Cependant, il existe une limite à la quantité de rayonnement pouvant être délivrée aux cellules TPV. Si l’intensité du rayonnement devient trop élevée, la température des cellules peut augmenter. Par conséquent, il est nécessaire d’optimiser la géométrie du système et les conditions de fonctionnement pour obtenir des performances maximales au moindre coût de matériaux. Dans ce travail, nous avons étudié l'effet des conditions de fonctionnement sur l'efficacité et la température des cellules TPV. Les résultats ont montré que les cellules TPV subissent une large distribution de température. Il explique également que la température de fonctionnement optimale se situe entre 1 600 K et 1 800 K, là où la production d’énergie électrique atteint son maximum.