Savoir lire la fiche technique d'un module à technologie cristalline

Les modules photovoltaïques sont testés en laboratoire dans les conditions STC. Ces tests permettent de déterminer les propriétés électriques telles que la tension à vide Uco, le courant de court-circuit Icc, la tension de puissance maximale UMPP et le courant de puissance maximale IMPP.

Exemple 1

→ Fabricant : SILIKEN
→ Technologie de cellules : silicium monocristallin

→ Extrait de fiche technique :

Les fabricants de modules indiquent toujours sur leur fiche technique de produit des propriétés d’ordre générale telles que les dimensions du module ou le poids.

Extrait de la fiche technique d'un module
Ce qui nous intéresse en vue du dimensionnement des installations photovoltaïques, ce sont les propriétés électriques des modules :

Extrait de la fiche technique d'un module


Expliquons les points importants :

Extrait de la fiche technique d'un module
Considérons le module de puissance 240 WC. La fiche technique nous apporte des informations sur les points suivants :
  1. Puissance crête du module Pc = 240 WC.
  2. Rendement sous condition STC (Standard Test Conditions) : η=14.8%.
    Dans cet exemple, la puissance crête vaut Pc = 240 WC, et la surface du module est 1.64×0.99=1.6236 m². D’où le rendement du module dans les conditions STC :

    ηSTC=240/(1000×1.6236)
    ηSTC=14.78 % ˜ 14.8 %

    Ce calcul est bien cohérent avec la donnée du fabricant sur la fiche technique.
  3. Facteur de forme : FF=0.753.
  4. Tension de puissance maximale UMPP = 29.6 V
  5. Courant de puissance maximale IMPP = 8.12 A
  6. Tension à vide Uco = 37 V
  7. Courant de court-circuit Icc = 8.61 A.
  8. Coefficient de température de la puissance maximale : KT(P) = -0.41 %/°C. Cela signifie que la puissance diminue de 0.984 W (0.41% × 240 = 0.984 W) lorsque la température des cellules augmente de 1 °C.
  9. Coefficient de température de la tension en circuit ouvert : KT(Uco) = -0.356 %/°C. Cela signifie que la tension à vide diminue de 0.13 V (0.356% × 37 = 0.13 V) lorsque la température des cellules augmente de 1 °C.
  10. Coefficient de température du courant de court-circuit : KT(Icc) = 0.062 %/°C. Cela signifie que le courant de court-circuit Icc augmente 5.3 mA (0.062% × 8.61 = 0.0053 A) lorsque la température des cellules augmente de 1 °C.
  11. Température nominale de fonctionnement de la cellule : NOCT = 49°C (±2°C).
Excercice : calculer la tension à vide du module dans les conditions NOCT

D’après la fiche technique, la tension à vide Uco du module dans les conditions STC est de 37 V. Cette tension est donc la tension à vide lorsque la température des cellules est de 25°C (conditions STC).
Nous savons que lorsque la température augmente, la tension à vide diminue. Le but de cet exercice est de calculer la tension à vide dans les conditions NOCT, c’est-à-dire pour une température de cellule de 49°C (voir point 12 de la fiche technique).
Un coefficient de température KT(U) permet de connaître la variation de la tension en fonction de la température. La fiche technique nous donne : KT(U)=-0.356 %/°C (KT(U) est négatif car la tension diminue lorsque la température augmente).
La tension diminue donc de 0.356 % lorsque la température augmente de 1°C. IMPORTANT : ce pourcentage s’applique à la tension à vide indiquée sur la fiche technique.
On calcul : 0.356/100 × 37 = 0.13172 V.
On en déduit que la tension diminue de 0.13172 V lorsque la température augmente de 1°C. Donc, lorsque la température augmente de 24 °C (différence entre 49°C et 25°C), la tension diminue de 24×0.13172 = 3.16128 V.
Par conséquent, la tension à vide du module dans les conditions NOCT vaut : Uco(NOCT)= 37 - 3.16128 ≈ 33.84 V