I que de la chaleur et de l’électricité.b/

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I que de la chaleur et de l’électricité.b/

I La cellule photovoltaïquea/ FonctionnementUne cellule photovoltaïque (ou panneau solaire) est un ensemble de deux couches avec du Silicium, du phosphore dans la première couche et du bore dans la deuxième. Les électrons du silicium s’agitent lorsqu’ils sont exposés à la lumière. On retrouve une pile: une borne négative, avec un surplus d’électrons, et une borne positive avec un déficit d’électrons. les deux couches sont reliées, on relie donc à ce circuit l’objet qu’on cherche à utiliser, et avec la lumière le courant est créé. Les électrons transmis d’une couche à l’autre voyagent dans le circuit, en retournant toujours a leur premiere couche, et le cycle peut recommencer. Cette transmission d’électrons aboutit à une création d’électricité qui peut continuer pour plusieurs années, dépendant de la cellule.Les panneaux solaires sont utilisés dans plusieurs domaines car ils offrent une solution à l’épuisement des sources naturelles. Ceci est dû au fait que c’est impossible de consommer une cellule photovoltaïque. Sa structure l’empeche: les électrons passent de la couche supérieure a l’objet a la couche inférieure, qui retournent à la couche supérieure par l’attraction des atomes.  On obtient un circuit en boucle inépuisable. En outre, les cellules photovoltaïques présentent une alternative écologique aux sources d’énergie traditionnelles car, pas comme ces dernières, elles n’émettent rien autre que de la chaleur et de l’électricité.b/ Les types de cellules photovoltaïquesIl existe plusieurs types de cellules photovoltaïques,chaqu’une avec des capacites differentes et des durées de vie qui varient.Cellule multi jonction: composées de plusieurs couches qui convergent plusieurs parties du spectre solaire donc plus d’électricité produite. Pourtant, ces cellules n’ont pas d’application commerciale.Cellule en silicium monocristallin: la cellule classique, créé avec la fonte du silicium et le refroidissement de cet ensemble. On obtient des cristaux qui, apres etre découpes, donnent les cellules du panneau solaire. Ces cellules ont un durée de vie de 30 ans ou plus, et elles sont très rentables en terme d’énergie par grandeur. Désormais, ces panneaux solaires sont chers et ne produisent pas beaucoup avec peu d’éclairement.Cellule en silicium polycristallin: très similaires au monocristallins, mais les cristaux prennent des formes uniques. Le résultat est un rectangle avec des formes complexes. Ces cellules ont un bon rendement, une durée de vie importante, et sont meilleur marché que les cellules en silicium monocristallin. Mais, comme ces dernières, elles ont un mauvais rendement sous faible éclairement.Cellule sans silicium en couche mince CIS: c’est une nouvelle génération de cellules photovoltaïques. Ils sont sous forme de films minces cuivre indium sélénium. Les matériaux dont ces cellules sont constituées sont plus simples à obtenir que le silicium, et ils ne sont pas toxiques. Leur conversion électrique est la plus élevée à ce jour pour les cellules en couche mince. Finalement, la cellule est flexible. Par contre, ces cellules ont besoin dúne surface plus importante pour avoir un rendement similaire au cellules originelles. Cellule silicium amorphe en couche mince: lors de la production des cellules photovoltaïques, le silicium est transformé, et émet un gaz. Ce gaz est déposé sur une feuille en plastique. On obtient une cellule foncée. Ces cellules fonctionnent très bien sous faible éclairement, elles sont un bon marche par rapport aux autres cellules, et elles sont moins sensibles aux températures élevées. Pourtant, elles ont une durée de vie courte (10 ans), elles ont besoin d’une surface plus importante que les autres, et ont un rendement faible sous plein soleil.Cellule CZTS (cuivre, zinc, étain, soufre) innovation 2016: ce sont des cellules non commercialisées flexibles qui constituent la nouvelle génération de la technologie solaire. Elles sont aussi minces qu’une pellicule de film; elles sont fabriquées d’un support mince flexible qui absorbe l’énergie solaire, comme le verre ou le plastique. Les matériaux utilisées ne sont pas toxiques, et on peut les appliquer sur des support flexibles. Cependant, on ne sait pas si elles sont fiables, et leur rendement est moyen.c/ Les cellules photovoltaïques dans le mondeLes II l’electricite et Hong Kong A/ centrale a charbonHong kong a une source majeure d’électricité, la centrale à charbon de Lamma Island. Elle fournit de l’électricité à l’île de Hong Kong et à certains endroits à Kowloon. Le reste de Hong Kong reçoit l’électricité d’une centrale dans les nouveaux territoires. La centrale de Lamma est une usine qui produit de l’électricité en brûlant du charbon et du gaz. Elle produit 3,376 MW Emissions des centrales electriques a charbon: Oxydes d’azote (NOx)B/ Problemes eventuels pour le placement des panneaux solaires:Les cellules photovoltaïques fonctionnent si on les place a plat. Mais, Hong Kong se situe a 22 degres nord de l’equateur. Le soleil atteint chaque niveau du globe de manière différente. Le soleil atteint mieux l’equateur que les pôles. L’équateur reçoit une lumière plus ou moins perpendiculaire au globe, pendant que les pôles reçoivent une lumière courbée ou à un angle spécifique. Donc, Hong Kong reçoit la lumiere du soleil a un angle. Pour que les cellules photovoltaïques soient exploitées au maximum, il faut les orienter d’une certaine maniere specifique. Pour resoudre ce probleme, nous avons décidé de créer un code qui détermine la vitesse à laquelle un moteur placé sous la cellule photovoltaïque doit se bouger pour que l’angle optimal soit toujours maintenu. Pour nous assurer que l’angle sera maintenu, nous allons attacher un ampèremètre a la cellule et enregistrer chaque valeur. On fait un time-lapse sur un de nos toits et on enregistre toutes nos valeurs.Hong Kong est une ville en hauteur et très influencée par le climat.  C’est une des villes les plus polluées, et cette pollution entraîne de nombreuses journées ou le ciel peut être recouvert. Par contre, Hong Kong se trouve aussi en milieu tropical, ce qui signifie que l’humidité et la chaleur sont présentés, avec une forte illumination quand les journées sont plaisantes. Donc le climat sera est très inconstant, ce qui peut présenter un problème pour la production d’électricité. Mettons que l’école reçoit un bon éclairage un jour sur deux, il faudra le double de cellules photovoltaïques pour produire l’électricité qu’une ecole de même dimensions toujours éclairée produirait.III Experience et Resultatsa/ details de la maquetteSchema de notre maquette et des mesures Notre maquette est une représentation à 1/200 de l’école. c/ l’école face à l’électricité Pour mieux pouvoir comparer nos résultats, nous avons dû chercher des détails sur la consommation électrique de l’école, et le cout de cela. Apres avoir demande au services de comptabilité, on a reçu une quantité. On nous a dit que l’école, pendant le mois de octobre, a consommé 85680 unités d’électricité, après avoir cherché comment traduire ces chiffres, on a trouvé que une unité vaut 1000 watts; la consommation totale de l’école est donc de 85,680,000 watts. Hong Kong, comme tout autre ville, impose un prix pour la consommation électrique. Le prix revient donc a 119,568.42 HKD pour le mois d’octobre. Vu que le bâtiment en question est une école, la gouvernement nous donne une réduction, qui amène notre prix a 90,000 HKD. prenons ce prix comme moyenne. A la fin de l’année scolaire, l’école aura dépensé 810,000 HKD. Pourtant il est prévu une hausse des prix de l’électricité de 1 ou 2 % par mois pour 2018 augmentant significativement les factures d’électricité.

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