Contribution à l'intégration de l'hybridation photovoltaïque-thermique pour des dispositifs technologiques quasi autonomes en énegie

Abstract

Cette thèse étudie l’amélioration des systèmes photovoltaïques-thermiques hybrides (PV/T) adaptés au climat aride du sud de l’Algérie à travers deux approches innovantes. La première combine un concentrateur parabolique et un générateur thermoélectrique (TEG) dans un collecteur PV/T utilisant un nanofluide ternaire (Cu-Al2O3-MWCNT/Eau). Les simulations montrent qu’une fraction de 2 % de nanofluide accroît les rendements thermique, électrique et thermoélectrique de 14,5 %, 11,2 % et 22,6 %, tandis que le concentrateur multiplie la puissance par 3,54 et 5,88. Un débit massique optimal réduit la température du panneau de 53 °C, améliorant ainsi l’efficacité de 34,5 %. La seconde étude porte sur des cellules photovoltaïques miniaturisées couplées à un nanofluide ternaire et un refroidisseur thermoélectrique (TEC), atteignant une hausse d’efficacité de 39,7 %. Toutefois, l’interaction TEC-nanofluide limite certaines performances. Cette thèse établit des modèles et corrélations permettant d’optimiser les systèmes hybrides PV/T-TEG et PV/TEC pour les régions arides.