PANNEAU SOLAIRE, 460Wp, 42V, monocristallin

NST PELESOLAP46MC

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PANNEAU SOLAIRE

Définition

Les panneaux solaires captent la lumière du soleil comme source d'énergie rayonnante, qui est convertie en énergie électrique sous forme d'électricité à courant continu (CC).

Une collection bien organisée de panneaux solaires est appelée système photovoltaïque ou réseau solaire. Les réseaux d'un système photovoltaïque peuvent être utilisés pour générer de l'électricité solaire qui alimente directement l'équipement électrique ou réinjecte de l'énergie dans un réseau de courant alternatif (AC) via un système à inverseur.

Synonyme

Module solaire, panneau de cellules solaires, panneau d'énergie solaire, panneau ou module photovoltaïque (PV).

Spécifications

La norme de l'industrie par rapport à laquelle tous les modules PV sont évalués et peuvent être comparés est appelée Conditions de Test Standard (STC). STC est un ensemble défini de conditions de test en laboratoire qui se rapprochent des conditions dans lesquelles des panneaux solaires, ou modules PV, pourraient être utilisés. Les conditions STC sont une irradiance de 1000 Watts/m2, une masse d'air ("épaisseur" et clarté de l'air à travers laquelle passe la lumière solaire pour atteindre les modules) de 1,5 AM et une température de cellule de 25 ºC.

Les principales caractéristiques électriques d'une cellule ou d'un module PV sont résumées dans la relation entre le courant et la tension produits sur une courbe caractéristique I-V de cellule solaire typique. L'intensité du rayonnement solaire (insolation) qui frappe la cellule contrôle le courant (I), tandis que l'augmentation de la température de la cellule solaire réduit sa tension (V).

Les cellules solaires produisent de l'électricité en courant continu (CC) et le courant multiplié par la tension est égal à la puissance, de sorte que nous pouvons créer des courbes I-V de cellule solaire représentant le courant par rapport à la tension pour un appareil photovoltaïque.

Les courbes de caractéristiques I-V des cellules solaires sont une représentation graphique du fonctionnement d'un panneau solaire résumant la relation entre le courant et la tension dans les conditions d'irradiance et de température existantes. Les courbes I-V fournissent les informations nécessaires pour configurer un système solaire afin qu'il fonctionne aussi près que possible de son point de puissance de crête optimal (MPP).

Voc = tension en circuit ouvert - Il s'agit de la tension maximale que le panneau fournit lorsque les bornes ne sont connectées à aucune charge (une condition de circuit ouvert). Elle se mesure en volt (V).

Isc = courant de court-circuit - Le courant maximal fourni par le panneau PV lorsque les connecteurs de sortie sont court-circuités (une condition de court-circuit). Elle se mesure en ampères (A).

Mpp ou Pmax = point de puissance maximale - Il s'agit du point où la puissance fournie par le panneau connecté à la charge (batteries, onduleurs) est à sa valeur maximale au STC, où MPP = Imp x Vmp. Le point de puissance maximale d'un panneau solaire est mesuré en watts de crête (Wp).

Imp = Courant au point de puissance maximum - Il représente le courant que le panneau solaire produit lorsqu'il fonctionne au point de puissance maximum. Sa valeur est toujours inférieure au courant de court-circuit (Icc). Elle se mesure en ampère (A).

Vmp ou Vpp = Tension au point de puissance maximum - Il représente la tension que le panneau solaire produit lorsqu'il fonctionne au point de puissance maximum. Sa valeur est toujours inférieure à la tension à vide (Voc). Il est mesuré en volts (V).

Efficacité - L'efficacité de conversion PV est le pourcentage d'énergie solaire incidente convertie en électricité. La plupart des panneaux commerciaux ont des rendements de 15 % à 20 %. Il est mesuré en %.

Les diodes de dérivation sont connectées dans le boîtier de connexion du panneau solaire en parallèle inverse avec une cellule PV pour fournir un chemin électrique alternatif pour que le courant généré circule car il ne peut pas traverser la cellule lorsqu'il est ombragé. Cela aide à préserver les performances de la chaîne en série en limitant la tension de polarisation inverse générée sur toute cellule partiellement ombragée et réduit ainsi la puissance électrique qui peut être dissipée par la cellule. Un panneau solaire doit comporter au minimum 2 ou 3 diodes by-pass selon la puissance nominale et le nombre de cellules.

Effets de la température sur les panneaux solaires. Les cellules solaires sont sensibles à la température à laquelle elles fonctionnent en raison des matériaux semi-conducteurs dont elles sont constituées. Dans les panneaux solaires le paramètre le plus affecté par une augmentation de la température est le Voc. Il y a une diminution significative du Voc avec une augmentation de la température. Il y a aussi une augmentation de l'Isc cependant, c'est mineur. Ces effets combinés diminuent la puissance totale des panneaux solaires lorsque la température augmente. L'effet thermique est mesuré avec un coefficient spécifique pour les effets sur Voc (β), Isc(α) et Puissance Maximale ou Pmax (δ). Ces coefficients sont généralement mesurés en %/°C, c'est-à-dire le pourcentage de changement avec chaque degré celsius au-dessus du STC (25 °C).

Image

Normes

Test de certification IEC 61215 pour les modules solaires.
Cette norme indique les exigences relatives au processus d'approbation et de qualification de la conception et à l'approbation des types de panneaux solaires terrestres adaptés à un fonctionnement à long terme dans des climats généraux en plein air.

Certification IEC 61730 pour les panneaux solaires.
Elle spécifie et décrit les exigences de construction fondamentales pour les modules solaires afin d'assurer un fonctionnement électrique et mécanique sûr. Des sujets spécifiques sont fournis pour évaluer la prévention des chocs électriques, des risques d'incendie et des blessures dues aux contraintes mécaniques et environnementales

Matière

Il existe plusieurs types de panneaux solaires. En raison du contexte et du type d'installations rencontrées dans MSF 2 types sont les plus courants :

Panneaux solaires monocristallins (Mono-SI):

Ce type de panneau solaire (silicium monocristallin) est le plus pur. Ils sont facilement reconnaissables à leur aspect sombre uniforme et à leurs bords arrondis. La haute pureté du silicium fait que ce type de panneau solaire a l'un des taux d'efficacité les plus élevés, le plus récent atteignant plus de 20 %.

Les panneaux monocristallins ont une puissance de sortie élevée, occupent moins d'espace et durent plus longtemps. Bien sûr, cela signifie aussi qu'ils sont les plus chers. Un autre avantage est qu'ils ont tendance à être légèrement moins affectés par les températures élevées que les panneaux polycristallins.

Panneaux solaires polycristallins (Poly-SI):

Facile à identifier car ce type de panneau solaire a des carrés, ses angles ne sont pas coupés et il a un aspect bleu, moucheté. Ils sont fabriqués en faisant fondre du silicium brut, un procédé plus rapide et moins cher que celui utilisé pour les panneaux monocristallins.

Cela se traduit par un prix final plus bas, mais également par une efficacité moindre (environ 15 %), à une rendement énergétique plus faible et une durée de vie plus courte, parc qu' ils sont davantage affectés par les températures élevées.

Toutefois, les différences entre les types de panneaux solaires monocristallins et polycristallins ne sont pas si importantes et le choix dépendra fortement de la situation spécifique. L'option monocristalline offre un efficacité légèrement supérieure pour un prix légèrement supérieur, mais les puissances de sortie sont très similaires.