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Friday, 26 July 2024

La pente de la courbe courant-tension au point I cc représente l'inverse de la résistance shunt (1/R sh) (en supposant que R sh >> R s). En général, la valeur de R sh est plus grande que R s d'au moins un ordre de grandeur. Pour minimiser les pertes, il faut diminuer R s et augmenter R sh. Le cas idéal est représenté par R sh égale à l'infini et R s égale à zéro. Chapitre I: Généralités sur les Cellules solaires 15 Figure I. 6: Caractéristique courant-tension d'une cellule PV a) obscurité b) sous éclairement c) schéma équivalant d'une cellule solaire idéale sous illumination. Figure I. Schéma équivalent et caractéristique courant-tension de la cellule solaire:. 7: schéma équivalent d'une cellule. a b P max Courant Tension I s I m V oc P M I cc V m Iph + = I s I p p + = c V R s R sh I D 16 I. 2. Paramètres des cellules photovoltaïques: Les paramètres des cellules photovoltaïques (I sc, V oc, FF et η), extraits des caractéristiques courant-tension, permettent d'étudier et de comparer différentes cellules éclairées dans des conditions identiques. I. Courant de court-circuit, I sc Le courant de court-circuit I sc est le courant qui circule à travers la jonction sous illumination sans application de tension en ce point la puissance de la cellule solaire sera nulle.

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Le modèle mathématique associé à une cellule se trouve à partir de celui d'une jonction PN. On y ajoute le courant I ph, proportionnel à l'éclairement, ainsi qu'un terme modélisant les phénomènes internes. Le courant I issu de la cellule s'écrit alors: avec:. I ph: photocourant, ou courant généré par l'éclairement (A). I 0d: courant de saturation de la diode (A). R s: résistance série (W). R sh: résistance shunt (W). k: constante de Boltzmann (k = 1, 38. 10 -23). q: charge de l'électron (q = 1, 602. 10 -19 C). T: température de la cellule (°K) On peut déduire de cette expression un schéma équivalent, comme le montre la figure 1: Figure 1: schéma équivalent d'une cellule photovoltaïque La diode modélise le comportement de la cellule dans l'obscurité. Le générateur de courant modélise le courant I ph généré par un éclairement. Enfin, les deux résistances modélisent les pertes internes:. Schéma équivalent cellule photovoltaique sur. Résistance série R s: modélise les pertes ohmiques du matériau.. Résistance shunt R sh: modélise les courants parasites qui traversent la cellule.

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En conséquent, si les schémas équivalents intègrent parfois un générateur de Thévenin, souvent également, ils intègrent un générateur de Norton. → Dans l’obscurité, le schéma équivalent de la cellule photovoltaïque est une diode. → Une fois illuminée, elle se comporte en inverse comme une source de courant de forte conductance. C’est donc cette conductance qui est représentée par un shunt parallèle, car elle est faible [de l’ordre de 1 Ω pour un quart de cellule polycristalline 5 cm * 5 cm à température ambiante normale. Elle est en parallèle avec une diode idéale. •2► Régulateur de charge des panneaux photovoltaïques Les panneaux photovoltaïques ont une particularité: ils peuvent être court-circuités ou peuvent voir leur circuit s'ouvrir sans dommage. Cette caractéristique a donné naissance à deux méthodes principales de contrôle de la charge de la batterie: le régulateur série linéaire et le régulateur shunt linéaire. Chapitre 5: Capteurs solaires photovoltaïques: . Caractéristiques électriques d'une cellule photovoltaïque. Dès que les critères de fin de charge de la batterie commencent à être atteints (tension de la batterie ou mieux encore, son état de charge), le courant du panneau photovoltaïque est réduit de façon progressive jusqu'à le court-circuiter (shunt) ou en ouvrant le circuit électrique (série).

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c. La puissance maximale d'une cellule Une cellule PV possède un point pour lequel sa puissance débitée est maximum. Ce point est tangent à une courbe d'isopuissance. On la nomme P max. d.

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Figure II-13: Caractéristique I-V mesurée pour une cellule solaire AlGaAs / GaAs[47] II. 4 Conclusion: Dans ce chapitre, nous avons présenté les principaux concepts et relations liés à l'étude des caractéristiques électriques des cellules solaires. A la fin nous avons concentré sur la spécificité des cellules solaires à hétérojonction AlGaAs/GaAs par rapport aux cellules solaires conventionnelles (homojonctions); notamment dans le rendement de conversion élevé, la faible dégradation face aux irradiations spatiales et la réduction des recombinaisons au niveau de l'interface AlGaAs/GaAs. Schéma équivalent cellule photovoltaique du. III. 1 Introduction: Dans ce travail nous allons étudier les caractéristiques électriques de la cellule solaire à hétérojonction (AlGaAs / GaAs) de structure p+pn et n+np où la couche (AlGaAs) fortement dopée est utilisée comme une couche fenêtre, suivie des couches émetteur et base en (GaAs). Nous considérons les deux cas où la structure est avec un substrat épais en (GaAs) et sans substrat. L'étude est réalisée par l'application du logiciel de simulation numérique sophistiqué SILVACO-ATLAS.

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Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé aux photons de la lumière, produit de l'électricité. Cet effet photovoltaïque fut découvert en 1839 par le physicien français Antoine Becquerel 1. Il faut attendre les années 1960 et les satellites spatiaux pour que les cellules trouvent de réelles applications. Cellule Photovoltaïque – Sciences de l'Ingénieur. Les panneaux solaires, formés par des assemblages de cellules, commencent à arriver sur les toits à la fin des années 1980. L'essor du photovoltaïque, avec de grands parcs de production électrique, n'a plus cessé depuis le début du XXI e siècle. Le principe de fonctionnement Le fonctionnement de la cellule photovoltaïque Dispositif qui transforme l'énergie lumineuse en courant électrique. est fondé sur les propriétés de semi-conducteurs qui, percutés par les photons, mettent en mouvement un flux d' électrons La matière est composée d'atomes. Un atome comporte un noyau formé de protons (particules de charge électrique positive) et de neutrons.... Les photons sont des particules élémentaires qui transportent l'énergie solaire à 300 000 km/s et qu'Albert Einstein appelait dans les années 1920 les « grains de lumière ».

Figure 5: Influence des résistances série et shunt sur la caractéristique courant-tension d'une cellule photovoltaïque 2. 2. La caractéristique courant-tension d'une cellule photovoltaïque Figure 6: Caractéristique courant-tension d'une cellule photovoltaïque La courbe caractéristique d'une cellule PV représente la variation du courant qu'elle produit en fonction de la tension aux bornes de la cellule. Cette courbe est établie dans des conditions ambiantes de fonctionnement données. En effet, le fonctionnement des cellules photovoltaïques dépend des conditions d'ensoleillement et de température à la surface de la cellule. Ainsi, chaque courbe courant-tension correspond à des conditions spécifiques de fonctionnement. Si par exemple la température de la surface évolue, la courbe n'est plus la même. 2. 3. Schéma équivalent cellule photovoltaïque http. Grandeurs caractéristiques a. Tension de circuit ouvert V CO (pour I CO = 0) On l'obtient en branchant directement un voltmètre aux bornes de la cellule. b. Courant de court-circuit I CC (pour V CC = 0): tension nulle correspondant au courant maximum obtient sa valeur en branchant un ampèremètre aux bornes de la cellule.

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