1.1.
On sait que :
$\Delta E = h\times f$
$$ \Rightarrow f=\frac{\Delta E}{h}$$
Valeur de $\Delta E$ en joules :
$$
\begin{aligned}
\Delta E &= \pu{1,1 \color{green}eV}\\
&= 1,1\times\color{green}\pu{1,60E-19 J}\\
&=\pu{1,8E-19 J}
\end{aligned}
$$
On sait aussi que :
$$
\begin{aligned}
\lambda &= \frac{c}{f}\\
&= \frac{c}{\Delta E / h}\\
&= \frac{ch}{\Delta E}
\end{aligned}
$$
On a donc :
$$
\begin{aligned}
\lambda &= \frac{\pu{3,0E8}\times \pu{6,63E-34}}{\pu{1,8E-19}}\\
&=\pu{1,1E-6 m}\\
&=\pu{1,1E3 nm}
\end{aligned}
$$
Cette valeur est supérieure à 800 nm,
on est donc dans l’infrarouge.
1.2.1.
On a les valeurs de la tension et de
l’intensité pour la puissance maximale,
et comme en régime continu, $P=U\times I$,
la puissance électrique maximale vaut :
$$
\begin{aligned}
P_{max} &= \pu{30,7 V}\times\pu{8,15 A}\\
&=\pu{250 W}
\end{aligned}
$$
1.2.2.
Le rendement est le ratio de la
puissance utile par la puissance reçue.
La puissance radiative reçue est donnée par :
$P_{reçue} = I\times S$
Et la surface $S$ vaut :
$S = \pu{1,677 m} \times \pu{0,990 m} = \pu{1,66 m2}$
La puissance radiative reçue
par un panneau vaut donc :
$$
\begin{aligned}
P_{reçue} & = \pu{1000 W*m-2}\times \pu{1,66 m^2} \\
&= \pu{1,66E3 W}
\end{aligned}
$$
En se restreignant à la partie électrique
du panneau solaire, on obtient pour le rendement :
$$
\begin{aligned}
\eta &= \frac{P_{max}}{P_{reçue}}\\
&= \frac{\pu 250 W}{\pu{1,66E3 W}}\\
&=15,1\%
\end{aligned}
$$
1.2.3.
$\underbrace{8\times \pu{7 h} \times P_{max}}_{\text{S-E}} + \underbrace{4\times \pu{6 h} \times P_{max}}_{\text{O}} $
$= (\pu{56+24})\times P_{max} $
$=\pu{2,0E4 Wh} = \pu{20 kWh} $
1.2.4.
La partie photovoltaïque des panneaux est a priori suffisante pour la consommation électrique d’un refuge de 70 personnes mais les 5 kW de la partie thermique ne suffiront pas à le chauffer.
Un bon ordre de grandeur est d’avoir au moins
100 W par m2, et pour loger 70 personnes,
il faut sûrement plus de 50 m2.