Caractérisation et modélisation fine du fonctionnement électrique des panneaux photovoltaïques

Abstract

Dans ce papier, nous présentons les résultats de la caractérisation et la modélisation fine des caractéristiques électriques courant-tension et puissance-tension des panneaux photovoltaïques (PV). Nous analysons les paramètres électriques des cellules photovoltaïques et les grandeurs électriques optimales des panneaux (tension et puissance) en fonction des variations météorologiques (température, éclairement,..). Les résultats obtenus montrent que les paramètres de la diode des cellules photovoltaïques dépendent de l’éclairement: le courant de saturation augmente avec l’éclairement. Ceci induit une diminution de la tension optimale avec l’éclairement. Lorsque l’éclairement varie de 300 W/m2 à 900 W/m2, la tension optimale diminue de 10.2 %. Ces résultats sont confirmés par les mesures de la régulation manuelle du point de puissance maximale (PPM) durant une journée entière. En tenant compte de l'ensemble des résultats de modélisation, nous avons analysé le comportement électrique de l’association des panneaux en série et en parallèle, ainsi que le vieillissement d’un panneau photovoltaïque. Nous avons montré que la connexion des panneaux photovoltaïque en série (parallèle) améliore (dégrade) les performances optimales d’un panneau, et un panneau photovoltaïque subit un vieillissement de 4 à 5 W par année.