Caractéristiques d’une cellule PV
Domaine du spectre solaire concerné Réponse spectrale Domaine du spectre solaire concerné
Réponse spectrale des cellules (spectre unitaire)
Réponse spectrale des cellules (énergie utilisée)
Rendements théoriques Pertes annexes Réflexion de la lumière sur la cellule Zones de la cellule couvertes par les contacts Conduction : recombinaison de certains électrons et trous (Rsérie et Rshunt)
Rendements Technologie Rendement Module cellule (labo) commercial en labo Monocristallin 13-17 22.7 24.7 Polycristallin 11-15 16.2 20.3 Couche minces amorphes 6-7 Silicium sur ruban ( ou EFG) 12-14 27 Silicium amorphe 5-9 10.4 13.4 Silicium cristallin en couche mince 7 9.4 CIS Et CIGS (Gallium) 9-12 13.5 19.5 Tellurure de Cadmium CdTe 6-9 16.7 Arseniure de Gallium 25 (GaAs) 25-31 Cellules organiques 5-8 Cellule de Graetzel 8.4 11 Cellules multijonctions 25-30 40.7 GaAsN(P) ZnMnOTe Cellules tandem à fil quantique
Caractéristique électrique diode Jonction PN éclairée Modèle générateur
Caractéristique électrique Modèle courant On peut simplifier le modèle
Schéma équivalent On modélise une cellule photovoltaïque par le schéma ci-dessous dans lequel la diode (diode parfaite hormis une tension de seuil de 0,7 V) traduit la non linéarité de sa caractéristique. Pour l’étudier on utilise deux modèles correspondants à deux plages de tension. Le premier modèle est pris pour une tension V comprise entre 0 et 0,68 V. Le second pour une tension supérieure. A 0,68 V jusqu’à obtenir 0A 1°) Modélisation 1.1°) Déterminer le MET du premier modèle 1.2°) Déterminer le MET du second modèle 1.3°) Tracer les deux caractéristiques I=f(V) sur un même graphique 2°) Puissances en jeu 2.1°) Déterminer la puissance maximale débitée par la cellule (facultatif tracé de P= f (V)) 2.2°) On souhaite obtenir un panneau qui pourrait si la cellule était parfaite (0,7V , 3 A) délivrer 210 W sous 35 V. Quel est alors l’assemblage série parallèle à effectuer. 2.3°) Dans ce cas quelle est la puissance réellement fournie.
Caractéristique électrique I=f(V) et P=f(V) Puissance crête: Pmax STC
Caractéristique électrique Influence de l’éclairement Influence de la température