I-3- Association des cellules photovoltaïques
Du fait de la tension faible générée
(0.5V) aux bornes d'une cellule PV, on ne s'aurait l'utiliser pour certaines
applications, les fabricants associent alors plusieurs cellules en série
- parallèle pour constituer un module PV pouvant générer
une tension plus importante.
Les modules sont groupés aussi en série-
parallèle pour former les panneaux, eux-mêmes associés en
série - parallèle pour former le champ photovoltaïque
nécessaire à la production d'une puissance importante.
I-3-1- Association en série des cellules
Pour associer des cellules, modules et panneaux en
série, il est utile de vérifier leur uniformité avant de
les connecter en série. Le courant reste le même dans la branche
et la tension augmente proportionnellement au nombre des cellules, modules et
panneaux. Dans le cas des cellules, modules et panneaux non identiques, on
constate :
? une légère diminution de la tension d'utilisation
;
? cellules, modules et panneaux non identiques deviennent des
récepteurs et polarisés en inverse ;
? la puissance dissipée par ces derniers provoquera
l'échauffement et éventuellement sa destruction par hot spot
(figure 5).
Il est nécessaire donc de limiter la tension inverse
maximale en insérant une diode parallèle (by-pass) au niveau de
chaque module.
I
+
V3
R
V2
-
-
Vt
+
V1
-
Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE
ISS - 2014
8
Figure 5: cellules en série avec une cellule
occultée. Source: Samuel DJAOWE
(I-2)
(I-3)
I-3-2- Association en parallèle des cellules
En associant des modules (cellules) identiques en
parallèle, la tension de la branche est égale à la tension
d'un module et l'intensité augmente proportionnellement au nombre de
modules en parallèle dans la branche.
It
I3
+ +
+
R
v
-
-
v
v
I1
I2
Figure 6: cellules identiques en parallèle.
Source : Samuel DJAOWE
-
I-3-3- Les différentes technologies des cellules
Sur le marché actuel, il existe trois principales
technologies de cellules PV. Elles se distinguent selon les rendements, les
performances et leurs procédés de fabrication.
I-3-3-1- Le silicium
Le silicium est actuellement le matériau le plus
utilisé pour fabriquer les cellules photovoltaïques, il s'agit d'un
matériau abondant, stable et non toxique.
Mémoire rédigé et soutenu par Samuel DJAOWE
ISS - 2014
9
Il est subdivisé en deux technologies selon la nature
de silicium utilisée et la méthode de fabrication
employée.
? Silicium monocristallin
Le silicium en se solidifiant lors de processus de fabrication
forme un seul cristal offrant à la cellule un arrangement parfait des
atomes et une couleur uniforme. Il présente un rendement compris entre
15% et 20%; mais son cout onéreux constitue un frein en raison de son
exigence de grande pureté et la quantité d'énergie
nécessaire mise en oeuvre pour sa fabrication.
? Silicium polycristallin
Son rendement est légèrement inférieur au
silicium monocristallin et compris entre 13% et 16% selon les fabricants. Son
processus de fabrication provient de coulage de cristaux de silicium en formant
plusieurs monocristaux juxtaposés dans différentes orientations
donnant à la cellule un aspect mosaïque.
| 
