Master Energétique et Environnement : TP Energie Solaire

Master Energétique et Environnement : TP Energie Solaire
Page |
19
3. Architecture d’un générateur photovoltaique
Dans des conditions d’ensoleillement standard (1000W/m² ; 25°C ; AM1.5), la puissance
maximale délivrée par une cellule silicium de 150 cm² est d'environ 2.3 Wc sous une tension de 0.5V.
Une cellule photovoltaïque élémentaire constitue donc un générateur électrique de faible puissance
insuffisante en tant que telle pour la plupart des applications domestiques ou industrielles.
Les générateurs photovoltaïques sont, de ce fait réalisés par association, en série et/ou en
parallèle, d'un grand nombre de cellules élémentaires.
a) Association en série
Une association de nS cellules en série permet d’augmenter la tension du
générateurphotovoltaïque (GPV). Les cellules sont alors traversées par le même courant et
lacaractéristique résultant du groupement série est obtenue par addition des tensionsélémentaires
de chaque cellule.
Figure 30 : Caractéristiques résultantes d’un groupement de ns cellules en série.
Ce système d’association est généralement le plus communément utilisé pour lesmodules
photovoltaïques du commerce. Comme la surface des cellules devient de plus en plusimportante, le
courant produit par une seule cellule augmente régulièrement au fur et à mesurede l’évolution
technologique alors que sa tension reste toujours très faible. L’association sériepermet ainsi
d’augmenter la tension de l’ensemble et donc d’accroître la puissance del’ensemble. Les panneaux
commerciaux constitués de cellules de première génération sonthabituellement réalisés en associant
36 cellules en série (V cons =0.6V*36=21.6V) afind’obtenir une tension optimale du panneau V opt proche
de celle d’une tension de batterie de12V (à puissance maximale).
Les modules en série sont souvent appelés des strings. Malheureusement, les cellules ou
modules ne sont pas tous absolument identiques. Le courant total s'oriente alors à la cellule ou au
module le plus faible. Ce phénomène est appelé mismatching.
b) Association en parallèle
D’autre part, une association parallèle de nP cellules est possible et permet d’accroîtrele
courant de sortie du générateur ainsi créé. Dans un groupement de cellules identiquesconnectées en
parallèle, les cellules sont soumises à la même tension et la caractéristiquerésultant du groupement
est obtenue par addition des courants.
UPMC | Contact : philippe.guibert@upmc.fr
Exemplaire provisoire