Simulation numérique et optimisation géométrique d’un système thermo photovoltaïque (TPV).

Abstract

Ce mémoire se concentre sur l'optimisation géométrique du système thermophotovoltaïque (TPV) en explorant les paramètres cruciaux de l'épaisseur de l'émetteur thermique et de la cellule photovoltaïque (PV). Le TPV présente un potentiel prometteur en tant que source d'énergie alternative, combinant les principes de la thermodynamique avec la conversion photovoltaïque pour maximiser le rendement énergétique. L'objectif principal de cette étude est d'analyser comment différentes épaisseurs de l'émetteur thermique (1mm, 3mm, 5mm et 10mm) et de la cellule PV (2mm, 3mm et 4mm) influencent les performances globales du système TPV. En utilisant des outils de modélisation et de simulation avancés logiciel COMSOL Multiphysics, nous avons exploré un large éventail de configurations géométriques pour identifier les combinaisons optimales d'épaisseurs. Nos résultats démontrent que l'optimisation de l'épaisseur de l'émetteur thermique peut significativement améliorer l'efficacité de la conversion énergétique, en favorisant une meilleure absorption du rayonnement thermique et en réduisant les pertes thermiques. De même, l'ajustement précis de l'épaisseur de la cellule PV peut maximiser l'absorption de la lumière solaire et la génération de courant électrique, augmentant ainsi le rendement global du système TPV.