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Les caractéristiques électriques des modules photovoltaïques

La puissance électrique délivrée par le module photovoltaïque est le produit de la tension et du courant qu'il génère. Ces deux grandeurs courant-tension délivrées par le module photovoltaïque dépendent des propriétés du module mais aussi de la charge aux bornes du module.

Dans cette partie du cours, nous étudierons les propriétés électriques d'un module photovoltaïque. Cette étude sera effectuée à travers un exemple concret. Le plan du cours est le suivant :

LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES DES MODULES PHOTOVOLTAÏQUES

  1. Caractéristique courant-tension d'un module photovoltaïque
  2. Effet du niveau d'éclairement sur le module photovoltaïque
  3. Effet de la température du module sur le module photovoltaïque
  4. Détermination du point de fonctionnement électrique


Caractéristique courant-tension d'un module photovoltaïque



La forme générale de la caractéristique courant-tension d'un module est donnée ci-dessous :

Caractéristique courant-puissance-tension d'un module photovoltaïque          
Nous pouvons aussi traçer la caractéristique puissance-tension d'un module photovoltaïque, qui s'obtient simplement en multipliant la tension par l'intensité à partir de la caractéristique courant-tension :

Caractéristique courant-tension d'un module photovoltaïque

Quatre données essentielles permettent de déterminer la caractéristique courant-tension d'un module photovoltaïque:
  • Le courant de courant de court-circuit noté Icc
  • La tension à vide notée Vco
  • Le courant de puissance maximale noté Impp
  • La tension de puissance maximale notée Vmpp
Le courant de puissance maximale et la tension de puissance maximale sont définis tels que le produit Impp×Vmpp est maximale.
La valeur des 4 paramètres ci-dessus sont dépendants de l'éclairement et de la température du module.
Ces 4 paramètres apparaîssent toujours dans la fiche technique d'un module photovoltaïque, car ils permettent de dimensionner toute l'installation.
La fiche technique du module étudié dans ce cours indique les infomations suivantes :

Fiche technique des modules solaires photovoltaïques de marque SILLIA



Pour le modèle SeT230G de puissance crête 230 Wc (de marque SILLIA) :
  • la tension de puissance maximale vaut Umpp = 30.45 V,
  • le courant de puissance maximale vaut Impp = 7.55 A,
  • la tension à vide vaut Vco = 37.95 V,
  • le courant de court-circuit vaut 8.10 A.
Mais les valeurs données ci-dessus par le fabricant de ce module correspondent à des valeurs de test mesurées dans des conditions standard d'éclairement et de température précises. C'est ce qu'on appelle les conditions STC (Standard test Conditions) :
CONDITIONS STC (Standard Test Conditions)
ECLAIREMENT1000 W/m²
TEMPERATURE DU MODULE25 °C
COEFFICIENT AIR-MASSE1.5