EDP Sciences 1775773379 20260409 fre

laboutique.edpsciences.fr-002263 03 01 01 002263 03 9782759829231 15 9782759829231 00 BA 02 16 mm 01 24 mm 10 01 02 Une Introduction à ... 01 01 L'énergie solaire photovoltaïque 1 A01 01 A2143 Daniel Suchet Suchet, Daniel Daniel Suchet Daniel Suchet est enseignant en physique à l’École polytechnique, où il dirige le programme de formation sur l’énergie, et chercheur à l’Institut du Photovoltaïque d’Île de France. 2 A01 01 A2144 Erik Johnson Johnson, Erik Erik Johnson Erik Johnson est directeur de recherche au CNRS (Laboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces) et donne le cours de Photovoltaïque à l’École polytechnique. 01 fre 00 154 03 02 24 Izibook:Subject Environnement 24 Izibook:Subject Meilleures ventes 2023 24 Izibook:Subject Énergie 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Environnement| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Meilleures ventes 2023| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Énergie| 20 photovoltaïque;panneaux solaires;énergie;énergie solaire;cellule photovoltaïque 10 2011 SCI055000 01 530 05 01 06 03 00 <blockquote>À chaque instant, la puissance solaire qui arrive sur la Terre représente plusieurs milliers de fois la consommation énergétique de l’humanité. L’effet photovoltaïque, qui convertit la lumière en électricité, permet de tirer parti de cette manne énergétique – un enjeu particulièrement important alors que nous touchons aux limites du système des énergies fossiles hérité des révolutions industrielles. En quelques années, les panneaux solaires ont connu une progression spectaculaire.Bien que l’énergie photovoltaïque soit décarbonée, son développement soulève cependant de nombreuses questions, sur le fonctionnement et la fabrication des dispositifs comme sur leur installation et leur utilisation.Ce livre propose un tour d’horizon de l’énergie solaire photovoltaïque, de son histoire, de sa dynamique et de ses perspectives. En s’appuyant sur des considérations physiques fondamentales, il établit les principaux ordres de grandeur et les principes de fonctionnement communs à toutes les cellules solaires. Il expose ensuite les différentes technologies actuellement disponibles sur le marché. Il aborde enfin les coûts, économiques et écologiques, du photovoltaïque.Ce livre s’adresse à un large public désireux de se faire une idée précise et documentée sur un volet essentiel de notre réponse aux défis climatiques et énergétiques du XXIe siècle.</blockquote> À chaque instant, la puissance solaire qui arrive sur la Terre représente plusieurs milliers de fois la consommation énergétique de l’humanité. L’effet photovoltaïque, qui convertit la lumière en électricité, permet de tirer parti de cette manne énergétique – un enjeu particulièrement important alors que nous touchons aux limites du système des énergies fossiles hérité des révolutions industrielles. En quelques années, les panneaux solaires ont connu une progression spectaculaire.Bien que l’énergie photovoltaïque soit décarbonée, son développement soulève cependant de nombreuses questions, sur le fonctionnement et la fabrication des dispositifs comme sur leur installation et leur utilisation.Ce livre propose un tour d’horizon de l’énergie solaire photovoltaïque, de son histoire, de sa dynamique et de ses perspectives. En s’appuyant sur des considérations physiques fondamentales, il établit les principaux ordres de grandeur et les principes de fonctionnement communs à toutes les cellules solaires. Il expose ensuite les différentes technologies actuellement disponibles sur le marché. Il aborde enfin les coûts, économiques et écologiques, du photovoltaïque.Ce livre s’adresse à un large public désireux de se faire une idée précise et documentée sur un volet essentiel de notre réponse aux défis climatiques et énergétiques du XXIe siècle. 02 00 Présentation de l’énergie solaire photovoltaïque, conversion directe de la lumière du Soleil en électricité : son histoire, sa dynamique, ses perspectives. 04 00 Preface IIIIntroduction 11 Une histoire technique du photovoltaïque 51.1 Les trois naissances de l’effet photovoltaïque . . . . . . . . . . . . 61.2 Le photovoltaïque prend son envol . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.3 Le silicium explose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.4 Le photovoltaïque dans le monde aujourd’hui . . . . . . . . . . . 15Partie 1 De la lumière à la cellule solaire 212 La ressource solaire 232.1 Le rayonnement du corps noir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.2 Le rayonnement solaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.3 Du sommet de l’atmosphère à la surface terrestre . . . . . . . . . . 262.4 Ordres de grandeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Limites thermodynamiques de la conversion photovoltaïque 353.1 Transformer la chaleur solaire en électricité : la machine de Müzer et ses limites . .. .. . . 363.2 La voie du solaire thermodynamique : concentrer la lumière . . . 383.3 La voie du photovoltaïque : introduire un gap . . . . . . . . . . . 394 Des concepts aux dispositifs : comment réaliser les fonctions nécessaires à la conversion photovoltaïque 534.1 Absorption optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.2 Durée de vie des porteurs de charge . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.3 Transport des porteurs de charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584.4 Extraction sélective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Partie 2 Du matériau au dispositif 635 Bon transport électronique et coût raisonnable, mais faible absorptionoptique : les cellules en silicium cristallin 675.1 De la silice au polysilicium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695.2 Du polysilicium au lingot de silicium . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.3 Du lingot au wafer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725.4 Du wafer à la jonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735.5 De la jonction à la cellule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 765.6 De la cellule au module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 796 Bonne absorptivité, mauvais transport, faible coût : les cellules encouches minces, organiques, amorphes, pérovskites 836.1 Fabrication des couches minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 856.2 Architecture d’une cellule en couche mince . . . . . . . . . . . . . 877 Excellente absorption optique, excellent transport électronique, coûtélevé : les cellules épitaxiées 937.1 L’épitaxie et les techniques de croissance épitaxiale . . . . . . . . . 957.2 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Partie 3 Du laboratoire à l’industrie 1018 La vie d’un panneau photovoltaïque 1038.1 Production en conditions réelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1038.2 Dégradation d’un panneau photovoltaïque . . . . . . . . . . . . . 1068.3 Fin devie et recyclage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1118.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1149 Coûts économiques et écologiques du photovoltaïque 1179.1 Coûts économiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1199.2 Coût énergétique et coût carbone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1239.3 Coûts en matériaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12610 Défis et perspectives 13110.1 Développer une industrie solaire à l’échelle du terawatt . . . . . . 13110.2 Augmenter l’efficacité de conversion au-delà de la limite de Shockley-Queisser . . . . . . . . . . . 13310.3 Imaginer denouvelles applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13610.4 Intégrer la production au réseau électrique . . . . . . . . . . . . . 142Conclusion 147Index 150Sponsors 153 03 00 02 Afis L'énergie solaire photovoltaïque https://www.afis.org/L-energie-solaire-photovoltaique 01 20230915 03 00 01 La Jaune et la Rouge L'énergie solaire photovoltaïque https://laboutique.edpsciences.fr/review/369 01 20230909 03 00 01 énergie plus L'énergie solaire photovoltaïque https://laboutique.edpsciences.fr/review/360 01 20230715 03 00 01 Terres et territoires Tour d'horizon de l'énergie photovoltaïque https://laboutique.edpsciences.fr/review/346 01 20230714 21 00 06 01 https://laboutique.edpsciences.fr/produit/1340/9782759829248/l-energie-solaire-photovoltaique 01 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/982/937/original/9782759829231-EnergieSolaire_couv-sofedis.jpg 17 14 20240913T173226+0200 15 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/982/938/original/9782759829231-EnergieSolaire_thumbnail.jpg 17 14 20240913T172733+0200 01 P1 EDP Sciences 01 01 P1 EDP Sciences 17 avenue du Hoggar - PA de Courtaboeuf - 91944 Les Ulis cedex A http://publications.edpsciences.org/ 04 11 00 20230622 01 00 20230622 19 00 20230622 2026 06 3052868830012 01 WORLD 27 03 9782759829248 15 9782759829248 WORLD 08 EDP Sciences 04 01 00 20230622 03 01 D1 EDP Sciences 21 04 05 01 02 1 00 22.00 01 5.50 1.15 EUR laboutique.edpsciences.fr-R001897 03 01 01 R001897 00 ED E107 00 01 01 L'énergie solaire photovoltaïque 01 fre 08 162 03 22 103805645 17 01 P1 EDP Sciences 01 01 P1 EDP Sciences 17 avenue du Hoggar - PA de Courtaboeuf - 91944 Les Ulis cedex A http://publications.edpsciences.org/ 11 00 20230622 02 01 002264 03 9782759829248 15 9782759829248 03 01 D1 EDP Sciences 45 03 laboutique.edpsciences.fr-002264 03 01 01 002264 03 9782759829248 15 9782759829248 10 EA E107 10 00 01 R001897 ED E107 1 10 01 02 Une Introduction à ... 01 01 L'énergie solaire photovoltaïque 1 A01 01 A2143 Daniel Suchet Suchet, Daniel Daniel Suchet Daniel Suchet est enseignant en physique à l’École polytechnique, où il dirige le programme de formation sur l’énergie, et chercheur à l’Institut du Photovoltaïque d’Île de France. 2 A01 01 A2144 Erik Johnson Johnson, Erik Erik Johnson Erik Johnson est directeur de recherche au CNRS (Laboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces) et donne le cours de Photovoltaïque à l’École polytechnique. 01 fre 08 154 03 02 24 Izibook:Subject Environnement 24 Izibook:Subject Meilleures ventes 2023 24 Izibook:Subject Énergie 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Environnement| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Meilleures ventes 2023| 24 Izibook:SubjectAndCategoryAndTags |Énergie| 20 photovoltaïque;panneaux solaires;énergie;énergie solaire;cellule photovoltaïque 10 2011 SCI055000 01 530 05 01 06 03 00 <blockquote>À chaque instant, la puissance solaire qui arrive sur la Terre représente plusieurs milliers de fois la consommation énergétique de l’humanité. L’effet photovoltaïque, qui convertit la lumière en électricité, permet de tirer parti de cette manne énergétique – un enjeu particulièrement important alors que nous touchons aux limites du système des énergies fossiles hérité des révolutions industrielles. En quelques années, les panneaux solaires ont connu une progression spectaculaire.Bien que l’énergie photovoltaïque soit décarbonée, son développement soulève cependant de nombreuses questions, sur le fonctionnement et la fabrication des dispositifs comme sur leur installation et leur utilisation.Ce livre propose un tour d’horizon de l’énergie solaire photovoltaïque, de son histoire, de sa dynamique et de ses perspectives. En s’appuyant sur des considérations physiques fondamentales, il établit les principaux ordres de grandeur et les principes de fonctionnement communs à toutes les cellules solaires. Il expose ensuite les différentes technologies actuellement disponibles sur le marché. Il aborde enfin les coûts, économiques et écologiques, du photovoltaïque.Ce livre s’adresse à un large public désireux de se faire une idée précise et documentée sur un volet essentiel de notre réponse aux défis climatiques et énergétiques du XXIe siècle.</blockquote> À chaque instant, la puissance solaire qui arrive sur la Terre représente plusieurs milliers de fois la consommation énergétique de l’humanité. L’effet photovoltaïque, qui convertit la lumière en électricité, permet de tirer parti de cette manne énergétique – un enjeu particulièrement important alors que nous touchons aux limites du système des énergies fossiles hérité des révolutions industrielles. En quelques années, les panneaux solaires ont connu une progression spectaculaire.Bien que l’énergie photovoltaïque soit décarbonée, son développement soulève cependant de nombreuses questions, sur le fonctionnement et la fabrication des dispositifs comme sur leur installation et leur utilisation.Ce livre propose un tour d’horizon de l’énergie solaire photovoltaïque, de son histoire, de sa dynamique et de ses perspectives. En s’appuyant sur des considérations physiques fondamentales, il établit les principaux ordres de grandeur et les principes de fonctionnement communs à toutes les cellules solaires. Il expose ensuite les différentes technologies actuellement disponibles sur le marché. Il aborde enfin les coûts, économiques et écologiques, du photovoltaïque.Ce livre s’adresse à un large public désireux de se faire une idée précise et documentée sur un volet essentiel de notre réponse aux défis climatiques et énergétiques du XXIe siècle. 02 00 Présentation de l’énergie solaire photovoltaïque, conversion directe de la lumière du Soleil en électricité : son histoire, sa dynamique, ses perspectives. 04 00 Preface IIIIntroduction 11 Une histoire technique du photovoltaïque 51.1 Les trois naissances de l’effet photovoltaïque . . . . . . . . . . . . 61.2 Le photovoltaïque prend son envol . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.3 Le silicium explose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.4 Le photovoltaïque dans le monde aujourd’hui . . . . . . . . . . . 15Partie 1 De la lumière à la cellule solaire 212 La ressource solaire 232.1 Le rayonnement du corps noir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.2 Le rayonnement solaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.3 Du sommet de l’atmosphère à la surface terrestre . . . . . . . . . . 262.4 Ordres de grandeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Limites thermodynamiques de la conversion photovoltaïque 353.1 Transformer la chaleur solaire en électricité : la machine de Müzer et ses limites . .. .. . . 363.2 La voie du solaire thermodynamique : concentrer la lumière . . . 383.3 La voie du photovoltaïque : introduire un gap . . . . . . . . . . . 394 Des concepts aux dispositifs : comment réaliser les fonctions nécessaires à la conversion photovoltaïque 534.1 Absorption optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.2 Durée de vie des porteurs de charge . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.3 Transport des porteurs de charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584.4 Extraction sélective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Partie 2 Du matériau au dispositif 635 Bon transport électronique et coût raisonnable, mais faible absorptionoptique : les cellules en silicium cristallin 675.1 De la silice au polysilicium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695.2 Du polysilicium au lingot de silicium . . . . . . . . . . . . . . . . . 705.3 Du lingot au wafer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725.4 Du wafer à la jonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735.5 De la jonction à la cellule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 765.6 De la cellule au module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 796 Bonne absorptivité, mauvais transport, faible coût : les cellules encouches minces, organiques, amorphes, pérovskites 836.1 Fabrication des couches minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 856.2 Architecture d’une cellule en couche mince . . . . . . . . . . . . . 877 Excellente absorption optique, excellent transport électronique, coûtélevé : les cellules épitaxiées 937.1 L’épitaxie et les techniques de croissance épitaxiale . . . . . . . . . 957.2 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Partie 3 Du laboratoire à l’industrie 1018 La vie d’un panneau photovoltaïque 1038.1 Production en conditions réelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1038.2 Dégradation d’un panneau photovoltaïque . . . . . . . . . . . . . 1068.3 Fin devie et recyclage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1118.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1149 Coûts économiques et écologiques du photovoltaïque 1179.1 Coûts économiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1199.2 Coût énergétique et coût carbone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1239.3 Coûts en matériaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12610 Défis et perspectives 13110.1 Développer une industrie solaire à l’échelle du terawatt . . . . . . 13110.2 Augmenter l’efficacité de conversion au-delà de la limite de Shockley-Queisser . . . . . . . . . . . 13310.3 Imaginer denouvelles applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13610.4 Intégrer la production au réseau électrique . . . . . . . . . . . . . 142Conclusion 147Index 150Sponsors 153 03 00 02 Afis L'énergie solaire photovoltaïque https://www.afis.org/L-energie-solaire-photovoltaique 01 20230915 03 00 01 La Jaune et la Rouge L'énergie solaire photovoltaïque https://laboutique.edpsciences.fr/review/369 01 20230909 03 00 01 énergie plus L'énergie solaire photovoltaïque https://laboutique.edpsciences.fr/review/360 01 20230715 03 00 01 Terres et territoires Tour d'horizon de l'énergie photovoltaïque https://laboutique.edpsciences.fr/review/346 01 20230714 21 00 06 01 https://laboutique.edpsciences.fr/produit/1340/9782759829248/l-energie-solaire-photovoltaique 01 00 03 02 https://laboutique.edpsciences.fr/system/product_pictures/data/009/982/937/original/9782759829231-EnergieSolaire_couv-sofedis.jpg 17 14 20240913T173226+0200 15 00 03 02 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