Caractéristique d'une cellule photovoltaïque
Objectifs d’apprentissage
- Illustrer la caractéristique I = f(U) d'une cellule photovoltaïque.
- Comparer les montages série et parallèle.
- Étudier le point le fonctionnement d'un circuit.
- Caractériser une cellule ou un panneau solaire par les grandeurs ISC, VOC, et définir le MPP et le FF (Fill Factor).
Une cellule photovoltaïque convertit l'énergie solaire en énergie électrique. C'est une des applications les plus connues des matériaux semi-conducteurs tels que le silicium.
Une cellule photovoltaïque suit une loi I = f(U) bien particulière que l'on nomme caractéristique. Les valeurs ICC (courant de court-circuit) et VCO (tension de circuit ouvert) sont des valeurs caractéristiques propres à chaque cellule. Il faut savoir que ces valeurs et l'allure de la caractéristique dépendent de nombreux autres facteurs comme le type de semi-conducteur, l'ensoleillement, la température de la cellule.
Une cellule photovoltaïque ne délivre une puissance que si elle est branchée sur une charge. Il suffit alors de calculer le point de fonctionnement pour déterminer la valeur du courant et de la tension délivrée par la cellule. Il existe une valeur particulière de la charge qui maximise la puissance. Ce point de fonctionnement se nomme le MPP (Maximum Power Point).
PMPP = VMP × IMP
Une installation de panneaux solaires nécessitera toujours l'installation d'un régulateur de charge permettant de se positionner proche de ce MPP.
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