Mémoire Master : Etude et Commande Système Photovoltaïque

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université des Frères Mentouri de Constantine
Faculté des Sciences de la Technologie
Département d’Electrotechnique
N° de série : …………
N° d’ordre : …………
Pour l’obtention du diplôme de
MASTER
Spécialité : ELECTROTECHNIQUE
Option : Commande électrique
Thème
___________________________
Etude et commande d’un système photovoltaïque
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Présenté par :
ABADA Lokmane
CHABBI Redha
Encadré par :
Dr. BOURDIM Samia
Promotion 2020/2021

Remerciement
Avant tout nous tenons nos remerciements à notre dieu de nous avoir
donné la force et le Courage pour accomplir ce travail.
A la suite Nous tenons à remercier vivement notre encadreur
MmeBourdim Samia, qui a fourni des efforts énormes, par ses informations,
ses conseils et ses encouragements.
Nous tenons également à remercier messieurs les membres de jury pour
l’honneur qu’ils nous ont fait en acceptant de siéger à notre
soutenance.
Nous remercions aussi Mme Debili Nariméne de nous avoir aidé à
consolider nos informations par ses orientations et remarques.
A tous ce qui furent partie prenante de ce travail.
Nos plus chaleureux remerciements pour tous ceux qui de près et de
loin ont contribué à la réalisation de ce mémoire.

Dédicaces
Je dédie ce travail
À l'âme de mon père, que j'ai perdu en préparant ce travail, puisse
Dieu le tout Puissant et Miséricordieux accorder à lui sa sainte
miséricorde et l'accueillir en son vaste paradis.
À Ma mère qui m'a entouré d'amour, d'affection et qui fait tout
pour ma réussite, que dieu la garde.
À ma femme qui m’a soutenu et n'a pas manqué d'aide à mon
égard; je lui ai très reconnaissant
À mes chères enfants : Abderrahmane, Sohaib et Sara
À mes chères sœurs : Khadidja et Soumeya.
Lokmane

Dédicaces
Je dédie ce travail
À mes parents que dieu leur procure bonne santé et longue vie,
À ma grand-mére qui m'as élevé et m'a fait tant de plaisirs,
À mes fréres et sœur Kamel ,Fatah , Leila ,a toute ma famille
et mes amis ,
À mon binôme Abada Lokmane et à tous ceux qui ont contribué
de prés ou de loin pour que ce mémoire soit possible, je vous dis merci.
Redha

Sommaire
Introduction générale .............................................................................................................................................. 1
Chapitre I : Généralités sur les systèmes photovoltaïques ..................................................................................... 3
I.1. Introduction ...................................................................................................................................................... 3
I.2. Rayonnement solaire ........................................................................................................................................ 3
I.2.1. Spectre du rayonnement solaire ................................................................................................................ 3
I.2.2 . La masse d’air....................................................................................................................................... 4
I.2.3. Potentiel solaire en Algérie ....................................................................................................................... 5
I.3. Historique du photovoltaïque ........................................................................................................................... 6
I.4. La conversion photovoltaïque .......................................................................................................................... 8
I.4.1 . L’effet photovoltaïque .............................................................................................................................. 8
I.4.2 . La cellule photovoltaïque ......................................................................................................................... 8
I.4.3 . Technologies des cellules solaires photovoltaïques ................................................................................. 9
I.4.3.1 . Cellules solaires à base de silicium .............................................................................................. 9
I.4.3.1.1 . Les cellules solaires au silicium cristallin .................................................................................... 10
I.4.3.1.2 . Les cellules solaires au silicium amorphe .................................................................................... 11
I.4.3.2 . Les cellules solaires en couches minces .......................................................................................... 12
I.4.3.2.1 . Le tellurure de cadmium (CdTe) : ................................................................................................ 12
I.4.3.2.2 . Le séléniure de cuivre d'indium et de gallium (CIGS) : ............................................................... 12
I.4.3.3 . Autres technologies ......................................................................................................................... 12
I.4.4. Caractéristiques d’une cellule PV ........................................................................................................... 13
I.4.5. Association des cellules en série ............................................................................................................. 15
I.4.6. Association des cellules en parallèle ....................................................................................................... 15
I.4.7. Facteur de forme FF ................................................................................................................................ 16
I.4.8. Rendement de conversion d’énergie η .................................................................................................... 16
I.5.Effet de l’irradiation et la température ............................................................................................................ 16
I.6. Structure des panneaux photovoltaïques ........................................................................................................ 17
I.6.1. Une série de cellules photovoltaïques (sous module ou branche) ........................................................... 17
I.6.2. Module (panneau) photovoltaïque : .................................................................................................. 18
I.6.3. String et champ photovoltaïque ........................................................................................................ 18
I.7. Types de systèmes photovoltaïques ............................................................................................................... 19
I.7.1. Système PV autonome ...................................................................................................................... 19
I.7.2. Système PV connecté directement au réseau ................................................................................... 20
I.8. Conclusion ..................................................................................................................................................... 21