Space Solar Power Review Vol 1 Num 1 & 2

parfaitement “ordonné”, à entropie nulle) permettent d’escompter des rendements supérieurs à ce que l’on obtiendrait du rayonnement solaire. L'énergie électrique étant généralement la forme la plus commode, on pense en premier lieu aux cellules photovoltaîques, thermoioniques ou thermoélectroniques. 6.1 Les Cellules Photovoltaîques Il existe des cellules adaptées à toutes les longueurs d’onde entre 0.4 et 11-12 gm. Leur longueur d’onde de travail étant définie par le laser, on peut adapter exactement le gap du semi-conducteur à l’énergie des photons reçus, et dans ces conditions des rendements de 30% à 40% semblent pouvoir être escomptés. Il faut cependant souligner que des cellules destinées à fonctionner dans l’infrarouge devront être refroidies pour conserver un rendement acceptable, ce qui exigera d’une part un faisceau laser peu focalisé (pour abaisser la densité d’énergie au sol), et d’autre part des circuits de refroidissement qui pénaliseront le rendement global du système. 6.2 Les Cellules Thermoioniques et Thermo-Electroniques Ces éléments en sont encore à un stade préliminaire. Leur rendement se situerait vers 40%, leur utilisation optimum nécessiterait une forte densité d’énergie. 6.3 Les Moteurs Thermiques Dans l’ensemble, les conversions électriques ne semblent donc pas, même dans une hypothèse optimiste, permettre d’atteindre de forts rendements. La situation est un peu plus favorable avec les machines thermiques, surtout si l’on tient compte de ce que la cohérence du faisceau issu d’un laser permet d’obtenir, avec des optiques appropriées, de très fortes concentrations d’énergie. Dans ces conditions, les températures élevées accessibles permettraient d’atteindre des rendements sûrement supérieurs à 60% et peut être au delà en con- jugant plusieurs cycles successifs (par exemple Brayton et Rankine). Divers autres principes ont également été proposés pour atteindre des rendements de 90%, mais n’ont pas pour l’instant fait l’objet d’expérimentation approfondie. Dans l’ensemble, cependant, il semble que ce soit du côté des moteurs thermiques que les rendements les plus élevés pourraient être atteints. REFERENCES I. Voir en particulier les comptes rendus des "Nasa Conferences on Radiation Energy Conversion", publiés par l'American Institute of Aeronautics and Astronautics, New York. 2. Ou les molécules, dans le cas des lasers dits “moléculaires." 3. A.L. Golgerer al., Sov. J. Quantum Electron. 8(9), 1978. 4. B.F. Gordiels et al., JETP Lett. 26, 154, 1977. 5. Voir par ex. C.C. Young, Applied Optics 5, 993, 1966. 6. O.P. Judd, Applied Physics Lett. 22, 95, 1973. 7. M.M. Mann, AIAA Journal 14, 519, 1976. 8. Ce chiffre dépend de la pression requise pour assurer la circulation du gaz dans le radiateur, et de la pression de fonctionnement du laser. Mais le rendement final dépend peu de la puissance de la pompe. 9. J.D.G. Rather, Progress in Astronautics and Aeronautics 61, 322, 1978, M. Summerfield, ed., Princeton University, New Jersey. 10. J.F. Coneybear, Progress in Astronautics and Aeronautics 61, 288, 1978, M. Summerfield, ed., Princeton University, New Jersey.

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