4. PRINCIPEDEBASEDUNSYSTEMESOLAIRE

Cours numéro 2:
Principe de base d’un système solaire PV

L’effet photovoltaïque
➢Conversion photovoltaïque :
Malgré la grande distance qui le sépare de la terre, le soleil lui fournit une grande quantité d’énergie importante.
Cette énergie est dispersée puis que la durée d’ensoleillement varie d’une région à une autre de la terre. Cette
énergie change aussi selon les saisons et les caractéristiques climatiques du site.
Le rayonnement solaire change en outre suivant les conditions météorologiques du moment (nébulosité,
poussière, humidité, etc.) et la position du soleil dans le ciel (heure).
On appelle ensoleillement ou rayonnement la puissance du rayonnement solaire reçu par une unité de surface :
Ensoleillement moyen annuel. Il s’exprime en Watt par mètre.
On appelle irradiation l’énergie reçue pendant un intervalle de temps. Si cet intervalle de temps est le jour, elle
s’exprime en Wattheure par mètre carré par jour.

L’effet photovoltaïque
➢Principe de fonctionnement :
Le fonctionnement des panneaux photovoltaïques se base sur l’effet photovoltaïque. Quand
l’ensemble photovoltaïque s’expose au rayonnement solaire, les photons contenus dans la
lumière transmettent leur énergie aux électrons des matériaux semi-conducteurs. Ces électrons
peuvent alors franchir la barrière de potentiel de l’union P-N et sortir du matériau semi conducteur
à travers un circuit extérieur, donnant lieu à un courant électrique.
Le module le plus petit d’un matériau semi-conducteur avec une union P-N (et, par conséquent,
avec la capacité de produire de l’électricité) est dénommé cellule photovoltaïque. Ces cellules
photovoltaïques se combinent de manières spécifiques pour obtenir la puissance et la tension
souhaitées. L’ensemble de cellules situé sur un support approprié et recouvert de matériaux qui
le protègent d’une façon efficace contre les agents atmosphériques s’appelle panneau
photovoltaïque.

L’effet photovoltaïque
La cellule photovoltaïque :
les cellules photovoltaïques sont des composantes électroniques qui transforment les rayons lumineux
du soleil en électricité.
Ces cellules ont des puissances unitaires assez faibles (de l’ordre de 1 W).
Figure 1 : exemple de cellule photovoltaïque

L’effet photovoltaïque
Les modules photovoltaïques:
Afin d’obtenir des modules de puissances élevées, les cellules sont associées en série/parallèle.
Pour cela les connexion des pôles négatifs situés sur les faces avant des cellules aux pôles positifs
situés sur les faces arrière des cellules suivantes.
Le module photovoltaïque transforme l’énergie solaire en énergie électrique. Il joue donc le rôle de
générateur dans le système photovoltaïque. L’énergie produite par un module photovoltaïque
dépend du niveau de l’énergie solaire. Ainsi, durant la journée, l’énergie produite va varier en
fonction de la variation de l’énergie solaire. Le module photovoltaïque est obtenu après association
des cellules avec les éléments constitutifs.