Prix, montage et types de cellule solaire
Une cellule solaire se compose de deux couches de silicium Aux extrémités de ces deux couches se crée un champ électrique Des processus physiques font qu’en présence de lumière du courant électrique se forme entre des contacts métalliques fixés sur les couches de silicium.
La couche-n se comporte comme le pôle négatif d’une batterie et la couche-p comme son pôle positif. Entre les deux se crée une tension que l’on retrouve entre les électrodes. (Tension = différence de potentiel)
…aperçu 1 montage et différences 2 panneaux solaires
Il existe différents types qui se différencient par l’utilisation prévue, les performances et la fabrication des couches de silicium :
* Cellules solaires en silicium monocristallin
* Cellules solaires en silicium poly cristallin
* Cellules à couche mince
Bei Photovoltaikanlagen werden bisher hauptsächlich kristalline Zellen verwendet, da ihr Wirkungsgrad meist höher ist. Vor allem Dachanlagen werden so gut wie immer mit kristallinen Zellen realisiert.
Jusqu’à présent, se sont les cellules cristallines qui étaient principalement employées en raison de leur rendement, en général plus élevé. Avant tout, ce sont les installations de toitures qui utilisent quasiment toujours les cellules cristallines.
Les cellules à couche mince existent en plusieurs variantes, qui sont fonction de la substance utilisée ainsi que des matériaux qui y sont vaporisés. L’éventail des propriétés physiques et des rendements est, par conséquent, très large. Le rendement des panneaux se situe normalement entre 5 et 7 %. Les matériaux utilisés pour fabriquer les cellules sont: le silicium amorphe, des alliages divers tels que CIS (Cuivre Indium Sélénium) ou CdTe (Cadmium-Diséléniure).
Le gros avantage des panneaux à couches minces réside dans le fait qu’ils ne sont pas soumis à des contraintes matérielles même pour la production à l’échelle du térawatt. Les cellules à couches minces ont, à présent, un rendement équivalent à celui des cellules cristallines. Les panneaux à couche mince-CIS, par exemple, ont un rendement de 11-12 % et sont souvent utilisés pour les grandes surfaces.
Cellules photovoltaïques – Rayonnement et température
En général, la règle est : La quantité de courant produite par des cellules photovoltaïques est d’autant plus importante que les cellules sont bien ensoleillées. La quantité de courant augmente, proportionnellement, à la quantité de rayonnement (la tension augmente aussi légèrement).
Mathématiquement, cela se présente ainsi :
* Spannung (Volt) x Stromstärke (Ampere) = Watt (Leistung der Zelle)
*Tension (volt) x Intensité (ampère) = Watt (Puissance de la cellule)
Toutefois, le problème est, que l’échauffement des cellules photovoltaïques, provoque, quant à lui, une baisse de rendement. Ces pertes peuvent être réduites lorsque la cellule / le panneau solaire est refroidi par le vent ou bénéficie d’une bonne aération (ceci dépend également du type de montage).
Les pertes sont de 5 % supérieures en l’absence d’aération.
Par des températures élevées, on peut dire que la perte de rendement est d’environ 0,5 % par degré Celsius. Lorsque la température d’un panneau solaire s’élève et passe (selon les conditions de test) de 25°C prévus, à 55°C par exemple, le rendement du panneau diminue d’environ 15 %.
Celui que la technique n’intéresse pas particulièrement, peut stopper ici et se rendre directement à la page suivante. Pour tous les autres :
Définition du rendement
Par définition, le rendement d’un panneau solaire est donné en Watt peak (Wp) ou en Kilowatt peak (kWp)
La valeur kWp décrit le rendement optimal des panneaux solaires aux conditions de test (ensoleillement de 1000 W/m², température ambiante 25°C, masse d’air 1,5).
Par temps couvert ou en cas d’échauffement du panneau, le rendement du générateur diminue.
A nos latitudes, une installation photovoltaïque de 1 kWp (correspondant à une surface de 9-10 m²) peut produire environ 800 à 1000 kWh de courant par an. (Avec une orientation optimale) La moyenne de consommation annuelle de courant pour une famille de quatre personnes est, en Allemagne, d’environ 4.000 kWh.
Montage des cellules photovoltaïques en série et en parallèle
Le montage en parallèle sera brièvement évoqué mais il n’est, en fait, pas utilisé. Dans le cas d’un montage en parallèle de cellules photovoltaïques, la tension (volt) est la même pour toutes les cellules mais les intensités (ampère) s’additionnent pour former le courant total.
Dans le cas d’un montage de cellules photovoltaïques en parallèle, la tension (volt) est la même pour toutes les cellules mais les intensités (ampère) s’additionnent pour former le courant total.
Une fois de plus, ici – Les zones d’ombre
Ce thème trouve, une fois de plus, sa place ici. Lorsque des éléments de cellules photovoltaïques se retrouvent à l’ombre, le rendement du panneau complet va diminuer car, à ce moment, cet élément va se comporter, dans le circuit, comme une résistance.
La solution est ici fournie par les diodes appelées bypass. La diode-bypass dirige le courant de manière à éviter le panneau se trouvant à l’ombre.
Plus de précisions à la page suivante.
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