Etude de leffet de la température et de léclairement sur les PDF

May 15 2019 Le rendement

Etude de linfluence de la température sur les paramètres

Les cellules de silicium amorphe (rendement 5%-8%). 1.3. Module photovoltaïque. Le module photovoltaïque est constitué de cellules associées en

Untitled

ture : le rendement des cellules photovoltaïques a tendance à diminuer à haute de l'influence de la température sur la performance de cellules.

Thème : Effets de la température sur les paramètres caractéristiques

Jan 6 2011 Influence du courant de saturation et du facteur d'idéalité. ... photovoltaïques ou encor cellules solaires qui représentent l'élément de ...

Caractérisation de panneaux solaires photovoltaïques en conditions

Jun 17 2015 qui ont une influence sur le comportement des modules et quelles conséquences en ... Rendements de laboratoires de cellules photovoltaïques

UTILISATION DES ENERGIES RENOUVELABLES INFLUENCE DE

2.7Évaluation du rendement photovoltaïque avec la température. FIGURE 1.1 STRUCTURE D'UNE CELLULE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE .

Influence des rayonnements solaires sur le rendement des

le rendement des panneaux photovoltaïques de 36 cellules photovoltaïques élémentaires. ... La figure (4) montre l'influence de la température sur la.

Etude de leffet de la température et de léclairement sur les

9-5-1-Types et rendements des cellules photovoltaïques . En effet L'influence de la température est importante puisque les cellules PV sont.

Article 18 S Harouni

qui engendre une chute de la puissance de sortie de la cellule photovoltaïque. Vu l'importance de l'influence de la température sur le rendement de la

Etude du comportement thermique et électrique des cellules

Jun 29 2016 3.2 Influence de l'environnement sur la température de fonctionnement ... fondamentales de rendement des cellules photovoltaïques en ...

Rendement des cellules des modules et du système - univ-tlnfr

– Influence de la température Le réchauffement d'une cellule solaire conduit à une diminution du rendement (environ 05 par degré Celsius) La perte de rendement pour des modules mal ventilés est ainsi de 4 à 6 supérieure à celle des modules munis d'une ventilation en face arrière 1 5 LE MODULE

L’énergie solaire photovoltaïque - IFDD

• Une élévation de la température de jonction des cellules solaires provoque une légère augmentation du courant court-circuit ICC accompagné d’une forte diminution de la tension circuit ouvert V CO et donc un décalage du point de puissance max P max vers les puissances inférieures Ainsi contrairement à ce que l’on peut croire

Thème : Effets de la température sur les paramètres

température sur la caractéristique I (V) de la cellule étudiée en suite nous déterminons les différents paramètres caractéristiques à différentes températures puis nous donnons une description de l’évolution des paramètres caractéristiques en fonction de la température

Quelle est la température d’un module photovoltaïque?

2.2. Température de module photovoltaïque La températureest une grandeur liée à certaines propriétés des corps (volume massique, résistivité électrique, …). Selon les travaux de Skoplaki et Palyvos (2009), la température d’un module photovoltaïque varie en fonction de l’irradiance solaire, de la vitesse des vents, de la

Comment la température affecte-t-elle les paramètres photovoltaïques?

Cette variation peut être liée à la dégradation du module tel que le mentionne Kamkird et al. (2012). Etude de l’influence de la température sur les paramètres photovoltaïques dans les conditions réelles de fonctionnement NEYA Ibrahim Mémoire Génie Electrique et Energétique Promotion 2014-2015 15 4.2.

Quel est le rendement d'une cellule solaire ?

Le réchauffement d'une cellule solaire conduit à une diminution du rendement (environ 0,5% par degré Celsius). La perte de rendement pour des modules mal ventilés est ainsi de 4 à 6% supérieure à celle des modules munis d'une ventilation en face arrière.

Quels sont les facteurs qui influencent la production photovoltaïque?

fixe. Ce résultat peut être lié à des facteurs externes comme la vitesse des vents, la température ambiante, l’air mass, une dégradation accélérée du module ou des défauts de fabrication. Une attention particulière devrait être portée sur l’influence de ces facteurs sur la production photovoltaïque.

MINISTER DE L4ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU

Faculté de Génie Electrique et Informatique

Département

Electronique

Mémoire

MASTER ACADEMIQUE

Domaine : Sciences et technologies

Filière : Génie électrique

Spécialité : Matériaux et Dispositifs Electroniques et Photovoltaïques

Présenté par

M elle

DJELLOUT Thileli

M elle

MAKOUR Sarah

Thème :

Devant le jury composé de :

M r

Youcef ATTAF

MCB UMMTO Président M elle

Dalila

HOCINE MCA UMMTO Encadreur M elle Djedjega HATEM MCA UMMTO Examinatrice

Mémoire soutenu publiquement le 04/07/ 2017

Etude de l"effet de la température et de l"éclairement sur les performances des modules photovoltaïques à base de silicium amorphe.

Remerciements

Nous tenons

à remercier mademoiselle HOCINE Dalila maître de conférences A à l'université Mouloud MAMMERI de Tizi-Ouzou de nous avoir encadré et proposé le thème de ce mémoire ainsi que son aide précieuse pour bien mener ce travail. Nous voudrons remercier les membres du jury de leur présence et d'avoir acceptédévaluer leur et examiner ce travail. Nous adressons nos sincères remerciements à tous nos enseignants qui ont participé à notre formation.

Tout notre

respect et notre gratitude à tous ceux qui ont contribué de prêt ou de loin à la réalisation de ce travail.

Dédicaces

On dédie ce travail à tous ceux qui nous sont très chers plus particulièrement à :

Nos chers parents

Nos frères et nos soeurs

Toutes nos familles et tous nos amis (es)

MAKOUR Sarah et DJELLOUT Thileli

Sommaire

Introduction général ............................................................................. 1

Chapitre I :

Etude des propriétés du silicium amorphe

Introduction .......................................................................................................................... 4

1.Le silicium comme matériau de base

pour le photovoltaïque ........................................... 4

1.1Le silicium monocristallin ........................................................................................... 4

1.2 Le silicium multicristallin........................................................................................... 5

1.3 Le silicium amorphe ................................................................................................... 6

1.4 Le silicium amorphe hydrogéné ................................................................................ 7

1.4.1 Le rôle de l'hydrogène ............................................................................................ 7

1.4.2 Structure du silicium amorphe hydrogéné ............................................................... 8

2.Propriétés électroniques et optiques du silicium amorphe ................................................ 9

2.1 Propriétés électroniques ............................................................................................. 9

2.2 Propriétés optiques .................................................................................................... 10

3. Avantages et inconvénients du silicium amorphe ........................................................... 12

3.1 Avantages du silicium amorphe hydrogéné .............................................................. 12

3.2 Inconvénients du silicium amorphe hydrogéné ........................................................ 13

4. Effet de la température sur le silicium amorphe .............................................................. 13

5. Performances des cellules au silicium amorphe

.............................................................. 14

5.1 Absorption optique et réponse spectrale ................................................................... 14

5.2 Performance à fort éclairement ................................................................................. 15

5.3 Performances à faible éclairement ............................................................................. 16

6. L'effet Staebler-Wronski ................................

7. Les méthodes d'élaboration du silicium amorphe hydrogéné ........................................ 18

7.1 La pulvérisation cathodique ...................................................................................... 18

7.2 La pulvérisation magnétron ....................................................................................... 19

7.3 Technique d'évaporation sous vide ............................................................................ 20

7.4 Le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) ............................ 21

Conclusion ........................................................................................................................... 22

Sommaire

Chapitre II : Physique des cellules solaires à base de silicium amorphe

Introduction

............................................................................................................. 23

-Energie renouvelable .......................................................................................... 23

-Rayonnement solaire ............................................................................................ 23

-1-Le rayonnement direct .................................................................................. 23

-2-Le rayonnement diffus .................................................................................. 23

-3-L'albédo ........................................................................................................ 24

-4-Le rayonnement global ................................................................................. 24

-Masse d'air .......................................................................................................... 25

-L'effet photovoltaïque ......................................................................................... 26

-Structure d'une cellule PV ................................................................................... 27

-1-Couche d'interface avec l'extérieur .............................................................. 27

-2-Couche antireflet .......................................................................................... 27

-4-Contacts ......................................................................................................... 29

a.Contact

supérieur ......................................................................................... 29

Contact inférieur ........................................................................................... 30

-Circuit électrique équivalent ............................................................................... 30

-1-Cas d'une cellule solaire idéale .................................................................... 31

-2-Cas d'une cellule réelle ................................................................................. 31

7 -2- Influence de la résistance parallèle R p .................................................................................... 32
9

-Paramètres photovoltaïques de la cellule solaire ................................................. 33

-1-Le courant de court- circuit ࡵࢉࢉ ................................................................... 34

-2-La tension du circuit-ouvert ࢂࢉ࢕ .................................................................. 34

-3-La puissance maximale ࡼ࢓ ......................................................................... 35

-4-Le facteur de forme ࡲࡲ ................................................................................. 35

-5- Le rendement .............................................................................................. 35

9 -5-1-Types et rendements des cellules photovoltaïques ............................... 36 10 - Structure d'une cellule solaire en silicium amorphe hydrogéné a-Si: H .......... 38

a.Jonction p-i-n ................................................................................................... 39

Modules à multiples jonctions ......................................................................... 40

11 -Principe de fonctionnement d'une cellule solaire de structure p-i-n ................. 41 12

-Fabrication d'une cellule solaire ........................................................................ 43

Sommaire

Conclusion

............................................................................................................... 44

Chapitre III : Caractérisation des modules PV à base de silicium amorphe

Introduction

............................................................................................................ 45

1.Constitution des panneaux

photovoltaïques ......................................................... 45

2.Assemblage des cellules solaire (série, parallèle, série-parallèle) ....................... 48

2.1 Association en série ...................................................................................... 48

2.2 Association en parallèle ................................................................................. 49

2.3 Associatio

n hybride (en série/parallèle) ........................................................ 49

3.Caractéristiques d'un module solaire .................................................................. 50

a.Caracté ristique courant-tension (I-V) ............................................................... 50 b.

Tension de circuit ouvert ................................................................................. 51

c.Courant de court-circuit .................................................................................... 52

d.Caractéristique puissance-tension (P-V) ......................................................... 52

4.Description de la plateforme de caractérisation de modules PV utilisée ............ 53

4.1 Partie extérieure

.......................................................................................... 53 4.2

Partie intérieure .............................................................................................. 56

Conclusion

.............................................................................................................. 58

Chapitre IV : Résultats et interprétation

Introduction

............................................................................................................. 59

Influence de l'irradiation

........................................................................................ 59

1.1 Tracé des caractéristiques I (V) et P (V) à T=42.5°C .................................... 59

1.2 Tracé des caractéristiques I (V) et P(V) à T=23.8°C .................................... 61

Influence de la température .................................................................................... 64

2.1 Tracé des caractéristiques I (V) et P(V) à E=700 W/m² ................................ 65

2.2 Tracé des caractéristiques I (V) et P (V) à E=150 W/m² ............................... 67

Conclusion

............................................................................................................... 68

Conclusion générale ............................................................................ 69

Liste des figures

La liste des figures

Chapitre I :

Figure 1:Méthode de Czochralski

......................................................................................... 5

Figure 2:Image d'un substrat de silicium multicristallin ...................................................... 6

Figure 3:Structure du silicium cristallin (c-Si) et amorphe (a-Si) .......................................... 7

Figure 4:La structure du silicium amorphe hydrogéné ........................................................ 8

Figure 5:Diagrammes de bande du ..................................................................................... 9

quotesdbs_dbs44.pdfusesText_44

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Quelle est la température d’un module photovoltaïque?

Comment la température affecte-t-elle les paramètres photovoltaïques?

Quel est le rendement d'une cellule solaire ?

Quels sont les facteurs qui influencent la production photovoltaïque?

UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU

Faculté de Génie Electrique et Informatique

Département

Electronique

Mémoire

MASTER ACADEMIQUE

Domaine : Sciences et technologies

Filière : Génie électrique

Présenté par

DJELLOUT Thileli

MAKOUR Sarah

Thème :

Devant le jury composé de :

Youcef ATTAF

Dalila

Mémoire soutenu publiquement le 04/07/ 2017

Remerciements

Nous tenons

Tout notre

Dédicaces

Nos chers parents

Nos frères et nos soeurs

Toutes nos familles et tous nos amis (es)

MAKOUR Sarah et DJELLOUT Thileli

Sommaire

Sommaire

Chapitre I :

Etude des propriétés du silicium amorphe

1.Le silicium comme matériau de base

1.1Le silicium monocristallin ........................................................................................... 4

1.2 Le silicium multicristallin........................................................................................... 5

1.3 Le silicium amorphe ................................................................................................... 6

1.4 Le silicium amorphe hydrogéné ................................................................................ 7

1.4.1 Le rôle de l'hydrogène ............................................................................................ 7

1.4.2 Structure du silicium amorphe hydrogéné ............................................................... 8

2.Propriétés électroniques et optiques du silicium amorphe ................................................ 9

2.1 Propriétés électroniques ............................................................................................. 9

2.2 Propriétés optiques .................................................................................................... 10

3. Avantages et inconvénients du silicium amorphe ........................................................... 12

3.1 Avantages du silicium amorphe hydrogéné .............................................................. 12

3.2 Inconvénients du silicium amorphe hydrogéné ........................................................ 13

4. Effet de la température sur le silicium amorphe .............................................................. 13

5. Performances des cellules au silicium amorphe

5.1 Absorption optique et réponse spectrale ................................................................... 14

5.2 Performance à fort éclairement ................................................................................. 15

5.3 Performances à faible éclairement ............................................................................. 16

6. L'effet Staebler-Wronski ................................

7. Les méthodes d'élaboration du silicium amorphe hydrogéné ........................................ 18

7.1 La pulvérisation cathodique ...................................................................................... 18

7.2 La pulvérisation magnétron ....................................................................................... 19

7.3 Technique d'évaporation sous vide ............................................................................ 20

7.4 Le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) ............................ 21

Sommaire

Introduction

Sommaire

Conclusion

Introduction

1.Constitution des panneaux

2.Assemblage des cellules solaire (série, parallèle, série-parallèle) ....................... 48

2.1 Association en série ...................................................................................... 48

2.2 Association en parallèle ................................................................................. 49

2.3 Associatio

3.Caractéristiques d'un module solaire .................................................................. 50

4.Description de la plateforme de caractérisation de modules PV utilisée ............ 53

4.1 Partie extérieure

Conclusion

Chapitre IV : Résultats et interprétation

Introduction

Influence de l'irradiation

1.1 Tracé des caractéristiques I (V) et P (V) à T=42.5°C .................................... 59

1.2 Tracé des caractéristiques I (V) et P(V) à T=23.8°C .................................... 61

2.1 Tracé des caractéristiques I (V) et P(V) à E=700 W/m² ................................ 65

2.2 Tracé des caractéristiques I (V) et P (V) à E=150 W/m² ............................... 67

Conclusion

Liste des figures