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La Terre baigne dans un océan d'énergie, celle de la lumière du Soleil. De nature extraterrestre, illimitée à notre échelle, celle-ci échappe de fait à la finitude des ressources terrestres. Elle alimente depuis la nuit des temps les rêves de l’humanité d’une utilisation universelle et pacifique. La conversion photovoltaïque, grâce aux cellules solaires, permet pour la première fois dans l’histoire la transformation directe de l’énergie des photons en électricité. De sa découverte en 1839 à son formidable essor actuel, cette leçon inaugurale retrace l’histoire de sa longue progression scientifique, technologique et sociale. Pressentie comme le futur pilier de la transition énergétique, l’énergie solaire permet d’envisager le passage d’un Anthropocène destructeur à un Héliocène réparateur.

Environmental Studies --- Multidisciplinary --- transition énergétique --- énergie photovoltaïque --- énergie --- électricité --- énergie solaire --- Anthropocène --- Héliocène --- photovoltaïque --- conversion photovoltaïque --- Soleil --- transition écologique --- chimie

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Le rapide développement des champs photovoltaïques en Belgique et ailleurs s’inscrit dans la
transition énergétique. Ces installations impactent nos paysages suscitant une inquiétude voire une
opposition croissante. L’objet de ce travail, consiste en l’étude de l’intégration des centrales
photovoltaïques, dans le paysage belge afin de contribuer à l’amélioration des connaissances.
L’étude des paysages énergétiques et plus particulièrement des paysages solaires est assez
récente. La littérature manque de consensus autour des concepts clefs. Premièrement, sur base des
connaissances existantes, nous avons établi une définition de ces concepts clefs ainsi que les critères
d’évaluation qui en découlent.
Ensuite, nous avons développé une méthodologie adaptée au contexte belge et la plus
objective possible. Elle se base sur l’attribution de notes aux critères précédemment décris. Nous
l’avons appliquée à deux cas parmi notre inventaire non-exhaustif. Ceci nous a permis de mettre en
évidence les enjeux, les points forts et lacunes des exemples belges. Nous avons conclu des pistes à
développer : sortir d’un aménagement dirigé par le productivisme et inclure, dès les premières phases
du projet, la prise en compte du contexte et la recherche de multifonctionnalité.
L’exercice a permis de révéler les limites de la méthode (difficulté de quantifier et d’objectiver
des critères liés à la perception). Une piste de solution consisterait en l’établissement de documents
d’orientation construits sur des concepts communs

champ photovoltaïque --- énergie renouvelable --- intégration paysagère --- paysage solaire --- paysage photovoltaïque --- Ingénierie, informatique & technologie > Architecture --- Ingénierie, informatique & technologie > Multidisciplinaire, généralités & autres

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Dans un premier temps, Emilie Gobbo développe le contexte énergétique global dans lequel se situe le photovoltaïque. L'importance du marché de l'électricité est abordée ainsi que la part d'énergies renouvelables utilisée pour sa production. Elle voit également quelle est la contribution du photovoltaïque dans le bilan global et les possibilités d'ouvertures et d'expansion de ce marché. Dans le second chapitre, elle explique le fonctionnement d'un système photovoltaïque. Elle décrit ses différents composants, les applications possibles et les aspects négatifs et positifs de cette technologie. Ensuite, Emilie Gobbo illustre les différentes possibilités d'intégration des modules photovoltaïques dans le bâtiment et leur contribution à l'ensemble architectural. En conclusion, elle voit les différents atouts et inconvénients que représente l'utilisation du photovoltaïque dans le domaine de l'architecture et de l'écologie.

Architecture --- Ecologie appliquée --- Economie d'énergie --- Electricité --- Energie photovoltaique --- Energies renouvelables

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Ce travail de fin d’études a pour premier objectif d’optimiser des dépôts de films minces de stibine sur des substrats de FTO/TiO2BL et FTO/TiO2BL/TiO2-mp par un processus de spin-coating. L’effet du traitement thermique et de la vitesse de dépôt sur les propriétés structurelles (cristallisation, taux de couverture, épaisseur) et optoélectroniques (absorbance et bande interdite) des échantillons a été étudié par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage, spectrophotométrie, courbes I-V et spectroscopie d'impédance, respectivement, afin de déterminer les caractéristiques optimales de la couche de stibine pour améliorer l'efficacité photovoltaïque des dispositifs assemblés. Pour les échantillons FTO/TiO2BL/Sb2S3, deux précurseurs ont été étudiés, le chlorure d’antimoine et l’acétate d’antimoine. Pour les échantillons FTO/TiO2BL/TiO2-mp/Sb2S3, seul le chlorure d’antimoine a été étudié. Les films de stibine sont obtenus à partir d’une solution de SbCl3 (ou Sb(Ac)3)-thiourée de concentration 1 M. Le traitement thermique sélectionné sur base de notre étude pour les échantillons FTO/TiO2BL/Sb2S3 est 100°C – 180°C – 265°C – TU-DMSO – 300°C à une vitesse de 4200 RPM, tandis que pour les échantillons FTO/TiO2BL/TiO2-mp/ Sb2S3, le traitement thermique est 150°C – 200°C – 300°C (20 min) à une vitesse de 4200 RPM également. Une fois le traitement thermique et la vitesse de dépôt optimaux définis, les échantillons de stibine (chalcogénure) sont convertis en SbSI (chalcogénure-halogénure mixte) au moyen d’une solution de SbI3 de concentration 0,1 M par différentes méthodes de dépôt : spin-coating, aérographe et sublimation en boîte de Petri, le but étant de déterminer si le composé chalcogénure-halogénure mixte SbSI permet effectivement de tirer parti des avantages de stabilité des chalcogénures et d’efficacité de transport de charges des halogénures et d’améliorer ainsi les efficacités de conversion des cellules solaires à base de SbSI par rapport à celles à base de Sb2S3. The primary objective of this master thesis was to optimise the deposition of stibine thin films on FTO/TiO2BL and FTO/TiO2BL/TiO2-mp substrates using a spin-coating process. The effect of heat treatment and deposition speed on the structural (crystallisation, coverage ratio, thickness) and optoelectronic (absorbance and band gap) properties of the samples were investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, spectrophotometry, I-V curves and impedance spectroscopy, respectively, to determine the optimal characteristics of the stibine layer to improve the photovoltaic efficiency of the assembled devices. For FTO/TiO2BL/Sb2S3 samples, two precursors were studied, antimony chloride and antimony acetate, for FTO/TiO2BL/TiO2-mp/Sb2S3 samples, only antimony chloride was studied. The stibine films were obtained from a 1M solution of SbCl3 (or Sb(Ac)3)-thiourea. The heat treatment chosen on the basis of our study for the FTO/TiO2BL/Sb2S3 samples is 100°C - 180°C - 265°C - TU-DMSO - 300°C at a spinning speed of 4200 RPM, while for the FTO/TiO2BL/TiO2-mp/ Sb2S3 samples, the heat treatment is 150°C - 200°C - 300°C (20 min) also at a speed of 4200 RPM. Once the optimum heat treatment and deposition rate had been defined, the stibine (chalcogenide) samples were converted to SbSI (mixed chalcogenide-halide) using a 0.1 M solution of SbI3 by various deposition methods: spin-coating, airbrush and sublimation in a Petri dish. The aim was to verify whether the SbSI mixed chalcogenide-halide compound does indeed enable the advantages of chalcogenide stability and halide charge transport efficiency to be exploited, thereby improving the conversion efficiencies of SbSI-based solar cells compared with those based on Sb2S3.

Photovoltaïque --- Chalcogénures --- Sb2S3 --- Chalcogénures-halogénures mixtes --- SbSI --- Physique, chimie, mathématiques & sciences de la terre > Chimie

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Conversion photovoltaïque. --- Capteurs solaires. --- Photopiles. --- Energie solaire. --- Conversion photovoltaïque. --- Énergie solaire. --- Energie solaire --- Semiconducteurs --- Panneau photovoltaïque --- Photopiles