Flashcards : Énergie solaire et photovoltaïque (72 cartes)

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1Question

Quelles étapes réalisent la conversion photovoltaïque de la lumière en électricité ?

Réponse

La création de charges excitées dans le matériau, puis leur collecte.

2Question

Quelle formule définit le rendement de conversion énergétique photovoltaïque ?

Réponse

η=PePlum\eta = \frac{P_e}{P_{lum}}

3Question

Quelles longueurs d’onde un matériau photovoltaïque doit-il absorber ?

Réponse

Les longueurs d’onde solaires visibles.

4Question

Quelle fonction doit assurer l’asymétrie d’un convertisseur photovoltaïque ?

Réponse

Le transport des charges.

5Question

Que doit limiter la conception d’un convertisseur photovoltaïque pendant le transport et la collecte ?

Réponse

La relaxation des charges.

6Question

À quoi contribue la consommation d’énergie ?

Réponse

Au développement économique et humain.

7Question

Quels effets environnementaux la consommation d’énergie entraîne-t-elle ?

Réponse

La pollution, des effets sur le climat, les êtres vivants et la santé, ainsi que l’épuisement de ressources.

8Question

Quelles catégories distinguent les sources d’énergie selon leur renouvellement et leur principe ?

Réponse

Les énergies fossiles non renouvelables, l’énergie nucléaire et les énergies renouvelables.

9Question

Qu’est-ce que le gisement solaire ?

Réponse

L’énergie solaire reçue par unité de surface sur une période donnée, généralement une année.

10Question

Quel rayonnement solaire annuel moyen reçoit le centre de la France ?

Réponse

Environ 1 300 kWh/m² par an.

11Question

À quoi équivaut le rayonnement annuel reçu par la France métropolitaine par rapport à la consommation mondiale d’énergie ?

Réponse

Environ six fois cette consommation.

12Question

À quoi équivaut le rayonnement annuel reçu par la France métropolitaine par rapport à la consommation mondiale d’électricité ?

Réponse

Environ 36 fois cette consommation.

13Question

Selon RTE en 2018, quelle était la production nette d’électricité en France métropolitaine ?

Réponse

548,6 TWh.

14Question

Selon RTE en 2018, quelle source fournissait 393 TWh d’électricité en France métropolitaine ?

Réponse

Le nucléaire.

15Question

Selon RTE, dans quelle publication de 2018 figurent les données de production électrique française ?

Réponse

RTE, 2018.

16Question

Selon solairepv.fr, quelle production photovoltaïque française a été atteinte en 2022 ?

Réponse

18,6 TWh.

17Question

Selon solairepv.fr, quelle part de la production totale représentait le photovoltaïque français en 2022 ?

Réponse

Environ 4,1 %.

18Question

Quelle réaction produit l’énergie solaire au cœur du Soleil ?

Réponse

La fusion nucléaire.

19Question

Quels éléments la fusion nucléaire transforme-t-elle au cœur du Soleil ?

Réponse

L’hydrogène en hélium.

20Question

Quelle part de l’énergie solaire est réfléchie directement dans l’espace depuis la Terre ?

Réponse

30 %.

21Question

Quelle part de l’énergie solaire est transformée en chaleur puis rayonnée sur Terre ?

Réponse

45 %.

22Question

Quelle part de l’énergie solaire est convertie en surface et dans l’atmosphère ?

Réponse

25 %.

23Question

Sous quelles formes l’énergie solaire convertie apparaît-elle notamment sur Terre ?

Réponse

Sous forme de vent et de houle.

24Question

Quelle relation donne l’énergie d’un photon selon sa fréquence ?

Réponse

E=hνE=h\nu

25Question

Quelle relation donne l’énergie d’un photon selon sa longueur d’onde ?

Réponse

E=hcλE=\frac{hc}{\lambda}

26Question

Que mesure l’Air Mass (AM) ?

Réponse

Le rapport entre l’épaisseur d’atmosphère traversée jusqu’au sol et celle traversée à la verticale du lieu.

27Question

Que désigne AM0 pour le rayonnement solaire direct ?

Réponse

Le rayonnement au-dessus de l’atmosphère, avec un trajet optique nul.

28Question

Quelle irradiance de référence la CIE attribue-t-elle à AM1.5D direct ?

Réponse

768,3 W/m².

29Question

De quels facteurs dépend la densité du flux solaire au sol ?

Réponse

De la latitude, de l’azimut, de l’inclinaison, des apports directs, diffus et par albédo, et des conditions atmosphériques.

30Question

Quel gisement solaire annuel est indiqué pour Lille ?

Réponse

Environ 1000 kWh/m².

31Question

Quel gisement solaire annuel est indiqué pour Marseille ?

Réponse

1550 kWh/m².

32Question

Que produit le solaire thermique à partir de l’énergie solaire ?

Réponse

De la chaleur.

33Question

Que transforme le solaire photovoltaïque en électricité ?

Réponse

L’énergie solaire.

34Question

Combien de CO₂/kWh génère le silicium monocristallin lors de sa fabrication et de son recyclage ?

Réponse

Environ 50 g de CO₂/kWh.

35Question

Quelle formule relie la puissance électrique, le courant et la tension ?

Réponse

Pe=I×VP_e = I \times V

36Question

Quels dispositifs peuvent assurer l’asymétrie spatiale ou électrique d’une cellule photovoltaïque ?

Réponse

Une jonction PN ou des contacts sélectifs.

37Question

Quel autre type de jonction peut fonctionner dans une cellule photovoltaïque ?

Réponse

Une jonction Schottky.

38Question

Quel objectif poursuit le développement durable ?

Réponse

Allier promotion sociale et protection de l’environnement.

39Question

Quelles actions relèvent de la protection de l’environnement ?

Réponse

Gérer les déchets, lutter contre les risques industriels, la pollution, le réchauffement climatique et les gaz à effet de serre, chercher des énergies moins polluantes et réduire les consommations d’énergie.

40Question

Quelles énergies fossiles sont citées, y compris les sources non conventionnelles ?

Réponse

Le pétrole, le charbon, le gaz naturel, les schistes et les huiles de sable.

41Question

Que produit la fission nucléaire à partir d’un noyau lourd ?

Réponse

Deux noyaux plus légers.

42Question

Avant quelle année la fusion nucléaire est-elle présentée comme non maîtrisée ?

Réponse

Avant 2100.

43Question

Quelles sources d’énergie renouvelables sont citées ?

Réponse

L’hydraulique, l’éolien, la géothermie, la biomasse et le solaire.

44Question

Quelle formule exprime l’équivalence masse-énergie ?

Réponse

E=mc2E = mc^2

45Question

À combien d’énergie correspond une tonne équivalent pétrole ?

Réponse

42 GJ.

46Question

À combien d’énergie correspond un kilowattheure ?

Réponse

3,6 MJ.

47Question

Quelle surface de panneaux à 10 % de rendement couvrirait environ 550 TWh d’électricité en France ?

Réponse

Environ 4 000 km², soit moins de 1 % du territoire métropolitain.

48Question

Selon RTE en 2018, quelle part de la production électrique française était nucléaire ?

Réponse

71,7 %.

49Question

Selon RTE, quelle part de la production électrique française était solaire en 2018 ?

Réponse

1,9 %.

50Question

À combien devait s’élever la production photovoltaïque française pour atteindre l’objectif indiqué ?

Réponse

550 TWh.

51Question

Entre quelles énergies se situent les photons du visible au proche infrarouge et à l’ultraviolet ?

Réponse

Entre 0,6 eV et 4 eV.

52Question

À combien de joules correspond environ un électronvolt ?

Réponse

Environ 1,6×10−19 J1{,}6\times10^{-19}\ \mathrm{J}.

53Question

Qu’est-ce que l’irradiance spectrale ?

Réponse

La puissance lumineuse reçue par unité de surface et par unité de longueur d’onde.

54Question

En quelles unités s’exprime l’irradiance spectrale ?

Réponse

En W/m²/nm.

55Question

À quelle position du Soleil AM1 correspond-il au niveau de la mer ?

Réponse

Au Soleil au zénith.

56Question

À quelle élévation solaire AM1.5 correspond-il ?

Réponse

41,81°.

57Question

Sur quelle inclinaison AM1.5G est-il défini, selon le standard ?

Réponse

Une surface inclinée à 37° face au sud.

58Question

Entre quelles longueurs d’onde se trouve 97 % du spectre solaire ?

Réponse

Entre 300 nm et 3 μm.

59Question

Quels gaz et quelles molécules font absorber une partie du rayonnement solaire par l’atmosphère ?

Réponse

H₂O, O₂, O₃ et CO₂.

60Question

Comment l’azimut est-il mesuré par rapport au sud ?

Réponse

Il est positif vers l’ouest et négatif vers l’est.

61Question

Dans quelles régions du monde le gisement solaire est-il important ?

Réponse

Sur les bords de la Méditerranée, en Afrique du Nord, en Australie, en Amérique centrale et en Asie.

62Question

Quels problèmes pose l’alimentation des zones à faible gisement solaire ?

Réponse

Des problèmes de stockage et d’acheminement de l’énergie.

63Question

Comment le solaire thermodynamique produit-il de l’électricité ?

Réponse

Il convertit la chaleur à haute température au moyen d’une turbine.

64Question

Quel matériau utilisent principalement les technologies photovoltaïques actuelles ?

Réponse

Le silicium.

65Question

Dans quelles conditions le taux de panne photovoltaïque cesse-t-il d’être extrêmement faible ?

Réponse

Pour les technologies émergentes.

66Question

De combien la température moyenne globale de surface a-t-elle augmenté en 100 ans ?

Réponse

De 0,6 ± 0,2 °C.

67Question

Quelle période est comparée pour l’évolution de la température moyenne globale de surface ?

Réponse

La période de 1950 à 2011.

68Question

À quels usages les sources d’énergie peuvent-elles servir ?

Réponse

Au chauffage, à la production d’électricité ou aux carburants.

69Question

Quelle surface occupent les infrastructures bâties en France métropolitaine ?

Réponse

Environ 6 000 km².

70Question

À quoi équivaut la quantité de gaz dangereux dans 1 m² de panneau photovoltaïque ?

Réponse

À la quantité présente dans un téléphone portable.

71Question

Après un cyclone à La Réunion, que peuvent rester les panneaux solaires pendant quelques jours ?

Réponse

Les seules sources d’électricité.

72Question

Que désigne l’inclinaison d’un panneau solaire ?

Réponse

L’angle entre le plan du panneau et le sol.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 18 questions sur Énergie solaire et photovoltaïque.

1. Concernant le principe de conversion photovoltaïque :

2. Une cellule absorbe la lumière visible, mais ses charges se recombinent facilement pendant leur transport. Concernant les conditions de conversion photovoltaïque, quelles propositions sont exactes ?

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