La cellule photovoltaïque
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Figure.I.11 : Influence de la température sur une cellule solaire [28]. L'éclairement correspond à l'intensité lumineuse captée par le module photovoltaïque, et se mesure en W/m2. La nuit, il est nul (0 W/m2). Il varie au cours de la journée entre 0 et 1000 W/m2 (valeur maximum), en fonction de la tension.
Les cellules solaires sont reliées bout à bout dans une connexion en série, formant une configuration en forme de chaîne. La borne positive d'une cellule est connectée à la borne négative de la cellule adjacente, ce qui entraîne une augmentation cumulative de la tension globale de sortie tandis que le courant reste constant.
Le coefficient de température d’une cellule photovoltaïque est un indicateur qui décrit comment l’efficacité d’une cellule photovoltaïque change en fonction de la température. Plus ce coefficient est élevé, plus la performance de la cellule est affectée par la température.
Les cellules photovoltaïques étant destinées à fonctionner à l’extérieur, elles seront soumises à la fois au froid intense du petit matin d’hiver et aux fortes chaleurs d’été. Il est ainsi indispensable de connaître leurs propriétés électriques sur une large gamme de température. En France, on considérera des températures allant de -10 °C à 70 °C.
Au cours de la conversion photovoltaïque dans une cellule solaire à hétérojonction il se produit le phénomène de la recombinaison de surface et la recombinaison volumique. Dans une cellule solaire l’électron absorbe l’énergie du photon, puis passe de la bande de valence vers la bande de conduction, d’où création d’une pair électron-trous.
Considérons par exemple un panneau solaire avec un coefficient de température de -0,35%/°C. Cela signifie que pour chaque degré Celsius d’augmentation de la température au-dessus des 25°C de la STC, la sortie de puissance maximale du module diminue de 0,35%.
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