Chapitre I : Les générateurs
photovoltaïques
Figure I.3: Diagramme des technologies des
cellules PV à base du silicium
-Le silicium monocristallin : Il
nécessite un taux de pureté élevé et par
conséquent, beaucoup
d'étapes de purification. Ces cellules sont en
général d'un bleu uniforme (cf. Figure I.4 (a)). Il
possède un rendement le plus élevé, il est entre 12
à 20% pour les cellules industrielles. A cause de son coût
élevé, le silicium monocristallin tend à perdre du terrain
devant le silicium polycristallin.
-Le silicium polycristallin : C'est la
technologie la plus présente sur le marché. Elle
représente à elle seule près de 50% du
marché. Les cellules sont obtenues par coulage de cristaux de silicium
ce qui rend sa structure hétérogène; on distingue des
motifs créés par les différents cristaux (cf. Figure I.4
(b)). Leur rendement est de l'ordre de 10 à 14%, mais elles engendrent
un coût de production moins élevé que les cellules
monocristallines.
- Le silicium amorphe : Il désigne un
silicium qui n'est pas cristallin c'est à dire dans lequel
les atomes ne sont pas rangés de façon
ordonnée. Il sert à la fabrication des cellules couches minces.
Ces cellules sont composées d'un support en verre ou en matière
synthétique sur lequel est disposée une fine couche de silicium.
Elles ont une couleur grise ou marron (cf. Figure I.4 (c)).
C'est la cellule des calculatrices et des montres dites «
solaires ». Elles ont l'avantage de fonctionner avec un faible
éclairement et sont moins sensibles aux fortes températures que
les cellules monocristalline et polycristalline. Donc ces cellules sont une
bonne alternative aux cellules cristallines dans une zone soumise à un
fort ombrage. Cependant, elles ont un faible rendement qui est compris entre 5
à 10 %.
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Chapitre I : Les générateurs
photovoltaïques
Figure I.4: Trois types de technologie des
cellules cristallines [3]
(a) Structure d'une cellule monocristalline
(b) Structure d'une cellule poly-cristalline
(c) Structure d'une cellule amorphe
I.4. Modèle de la cellule
photovoltaïque
Développer un circuit équivalent précis
d'une cellule PV nécessite de comprendre d'abord la configuration
physique de tous les éléments de celle-ci ainsi que leurs
caractéristiques. Partant de cette base, plusieurs modèles ont
été proposés mais le plus couramment utilisé est un
modèle mono-diode. Il correspond à un générateur de
courant en parallèle avec une diode (cf. Figure I.5) [6]. On
modélise également les chutes ohmiques et les courants des fuites
par deux résistances :
y' Une résistance « shunt » en
parallèle (Rsh) modélise les courants de fuite dus aux
effets de bord de la jonction PN, en (Ù).
y' Une résistance en série (Rs)
modélise les pertes aux contacts et connexions, en (Ù). y' La
source de courant (Iph) modélise la conversion du rayonnement
solaire en énergie électrique, en (A).
y' La diode modélise la jonction P-N
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