Panneau photovoltaïque : Caractéristiques

Dès lors qu’on commence à s’intéresser au photovoltaïque, le choix des panneaux photovoltaïques nécessite la comparaison de leurs caractéristiques.
Afin de comprendre le jargon utilisé sur certain forum : « le MO permet d’optimiser le PPM », il faut passer en revu les termes et caractéristiques désignant un panneau photovoltaïque.

Les bases d’un panneau photovoltaïque

Un panneau photovoltaïque est composé d’un ensemble de cellules photovoltaïques.
En présence de soleil, chacune de ces cellules produit un courant I(en ampère A) et une tension U(en volt V).
Le produit de ces 2 grandeurs donne une puissance P, exprimée en Watt (W).

Voici à quoi ressemble la caractéristique électrique d’un panneau solaire :
 panneau photovoltaïque courant tension

La courbe rouge courant-tension  :
Voc : tension circuit ouvert (Open Circuit) indique la tension présente aux bornes du panneau quand il n’est pas branché.
Isc : courant de court-circuit (Shorted Circuit) indique le courant max que peut délivrer le panneau.

La courbe bleu : la puissance
Cette courbe s’obtient par le produit du courant et de la tension de la courbe rouge.
Le Point de Puissance Maximum (PPM ou MPP en anglais) sur cette courbe correspond au produit de 2 valeurs particulières qui sont :
– le courant de puissance maximale noté Impp (ou Ippm)
– la tension de puissance maximale notée Vmpp (ou Vppm)

Les données constructeur d’un panneau photovoltaïque

exemple :

caracteristique electrique panneau photovoltaique stc

Prenons le panneau 230W:
Si l’on multiplie le courant Impp par la tension Vmpp => 30 x 7.67 = 230,1W

Le rendement est calculé en fonction de la surface de captage…

Attention ces valeurs sont obtenues par le constructeur dans des conditions bien particulières : Les conditions de test standards : STC c’est à dire avec un ensoleillement équivalent à 1000W/m² avec une température de 25°
C’est conditions STC sont donc optimales.

En utilisation normale (Normal Operating Cell Temperature : NOCT), la valeur Pmpp est de 167W pour ce panneau.
Les conditions normales étant 45°C, et une puissance lumineuse de 800W/m².

Pourquoi la température ?
Car les paramètres changent en fonction de la t°. Plus le panneau est froid et mieux c’est.

corelation_tension_temperature_panneau_solaire

C’est pour cette raison que souvent la production photovoltaïque est plus élevée au printemps que l’été.

Panneau Photovoltaïque monocristallins ou polycristallins ?

Fabrication.

Commençons par l’origine de cette différence. Tout se passe à la fonderie.
Dans les 2 cas on fait fondre de la silice (Si), mais c’est la façon de faire refroidir le silicium qui fait toute la différence.

Pour le polycristallin c’est très simple (donc moins cher), on laisse refroidir le tout et on obtient un lingot de silicium.
En se solidifiant, il se forme des cristaux de différentes (poly) tailles et formes.
Pour le monocristallin c’est plus compliqué (donc plus cher). On « tire » le lingot du creuset sous température contrôlée de façon à obtenir un morceau de cristal unique.

panneau photovoltaïque

Une fois le lingot obtenu, on le découpe en tranche et un traitement par dopage lui permettra d’acquérir ses caractéristiques photovoltaïques.
Si le lingot est composé de plusieurs cristaux, une tranche contiendra de nombreuse zones orientées différemment. C’est ce qui donne la couleur bleuté à ces cellules. Si le lingot est un cristal unique, une tranche sera totalement homogène. Ces cellules ont un aspect plus sombre.

panneau photovoltaïque mono poly crystallin

Rendement ?

Le monocristallin offre à surface égale, un rendement légèrement supérieur (quelques %). C’est aussi le cas pour un faible ensoleillement.
Il est conseillé pour les surfaces limitées et pour les contrés moins bien ensoleillée.

Pour les polycristallin, c’est le contraire. Plus abordables, légèrement moins performant sauf quand la température augmente.

Rien ne vaut une comparaison des documents constructeurs. Car la qualité d’un panneau ne s’arrête pas au type de cellule utilisée, mais aussi à l’assemblage et à la fabrication du panneau.

Comparaison

Donc au moment de choisir un panneau photovoltaïque, le principal critère est le Watt Crête noté Wc et exprimé en Watt. Ce paramètre dépend évidement de la surface, de la qualité du panneau, etc… mais ce qui nous intéresse c’est combien, au maximum, on peut récupérer de puissance.

Et comme tout choix passe par le coût, pour comparer les panneaux les uns au autres, on peut ramener les prix au prix du Wc.

Un panneau de 230Wc au prix de 230€ revient à payer le Wc 1€.

A suivre…

 

 

 

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