Quelle est la distance minimal entre le soleil et un panneau photovoltaïque ? Sa rentabilité ? Dans le cas d'une station spatial récoltant l’énergie solaire qu'elle serait sa distance minimal compte tenu de la résistance des éléments la constituant.
Réponse publiée sur Quora
Les Centrales solaires orbitales seraient en orbite autour de la Terre, et même en orbite géostationnaire car le principal problème est de transmettre l’énergie collectée sur Terre, ce qui implique d’avoir une vue directe sur l’antenne de réception.
Accessoirement, un tel faisceau d’énergie peut être assimilé à une arme de destruction massive, dont le placement dans l’espace est interdit par le Traité de l’espace de 1967.
Mais pour revenir à votre question, la sonde spatiale Parker qui passera 3x à 6.7 millions de km du Soleil en 2023–2024 utilise:
des panneaux solaires d’une superficie totale de 1,55 m² qui doivent pouvoir continuer à fonctionner à proximité du Soleil alors que l’exposition aux rayons solaires fait monter la température à plus de 1 643 K (1 370 °C)
(…)
Un circuit de refroidissement utilisant de l’eau sous pression est capable de dissiper 6000 watts de chaleur au périhélie et maintient ainsi les cellules solaires à une température inférieure à 433 K (160 °C). Ce système de régulation thermique utilise 4 radiateurs (superficie totale de 4 m2)
Puisque la puissance diminue en carré inverse de la distance, on peut estimer qu’au double de la distance de 6.7 millions de km, soit 14 ou 15 millions de km du Soleil, 1m2 de radiateurs suffirait à refroidir à 160°C 1m2 de panneau photovoltaïque…
Mais comme le rendement des cellules photovoltaïques[1] diminue rapidement avec la température, il serait probablement plus efficace de les mettre plus loin pour qu’elles restent froides.
160°C, c’est environ la Température d’équilibre du corps noir de Mercure , à environ 50 millions de km du Soleil. Ca me paraît la bonne distance. Surtout que comme ça on pourrait utiliser le silicium et l’aluminium de Mercure pour construire les panneaux. Et le carbone pour les connecter en Shadow Square de l’Anneau-Monde …
Notes de bas de page
[1] Comment on mesure le rendement des cellules solaires - Pourquoi Comment Combien
