Etude et diagnostic des défauts fréquents aux systèmes

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MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE – SETIF-1-
U-S-1 (ALGERIE)
MEMOIRE
Présenté à la faculté de Technologie
Département d’Electronique
Pour l’obtention du Diplôme de
MAGISTER
Option : Instrumentation
Thème
Soutenue le :28/10/2014 devant la commission d’examen :
Mr: F. Krim Prof à l’Université de Sétif-1- Président
Mr: A. Bouloufa Prof à l’Université de Sétif-1- Examinateur
Mr: A.Messous MCA à l’Université de Sétif-1- Examinateur
Mr: N. Bourouba MCA à l’Université de Sétif-1- Rapporteur
Etude et diagnostic des défauts fréquents aux
systèmes photovoltaïques (PV) par emploi
de la caractéristique courant-tension
Par
Mr. Belaout Abdesslam

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Dédicace
Je dédie ce modeste travail à la mémoire de mes
frères Abdelhafidh et Fateh
A maman, A mon père
A ma femme
A tous mes sœurs et frères
Et à tous ceux qui travaillent pour une Algérie
meilleur
Belaout Abdesslam

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Remerciements
Ce travail à été effectué au sein du laboratoire d'électronique de puissance et de
commande industrielle (LEPCI) sous la direction de monsieur le docteur Bourouba
Nacerdine, enseignant chercheur au département d'électronique, faculté des sciences et
technique de l'université de Sétif-1. Je lui témoigne la profonde gratitude pour le soutien
constant qu'il n'a cessé de m'apporter. Ses conseils, son expérience et sa disponibilité, malgré
ses multiples charges, ont été pour moi très bénéfiques quant à l'accomplissement de ce
travail.
Tout de même, je tiens naturellement à remercier le professeur Krim Fateh
(Président), le professeur Bouloufa Abdesslam et le docteur Messous Ammar
(Examinateurs), qui ont bien voulu témoigner de leur savoir pour juger ce travail. Ils m'ont
fait l'honneur de leur présence dans ce jury, et pour cela, je leur en suis reconnaissant.
Une fois de plus, je tiens à remercier monsieur le professeur Krim Fateh, directeur du
LEPCI, pour sa modestie et son bon sens, je lui dis : monsieur je suis ravie de travailler sous
ta direction.
Je remercie également toute personne qui a contribué de prêt ou de loin à
l’accomplissement de ce travail. Sans oublier de remercier tous le personnel du département
d’électronique de Sétif-1.
Mille mercis à maman, la beauté éternelle et à ma femme, la source de mes
inspirations.

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Sommaire

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Introduction générale ……………………………………………………....…………1
Chapitre I : le système photovoltaïque
I-1 Introduction …………………………………………...………………..…………3
I-1-1 Historique ………………….……………………..……………………..3
I-1-2 L'effet photovoltaïque …………………...…………………………….. 3
I-1-3 Principe générale…….…………………………………..………………4
I-1-4 Fonctionnement d'une cellule photovoltaïque …………….…………….5
I-1-4-1 Interaction lumière-matière ………………………………..…5
I-1-4-2 transfère d'énergie des photons aux électrons ……………..…6
I-1-4-3 collecte des charges électriques ……………………………...6
I-1-5 l'énergie solaire photovoltaïque……………………….………….….…..7
I-2 La matrice de cellules ………………………………………………….……...…..8
I-3 Les constituants d’un module PV ………………………………………..……..…9
I-4 Protection d’un générateur photovoltaïque …………………………..……….…. 9
I-4-1 Protection d’un générateur photovoltaïque contre les chocs électriques
………………………………………………………………….………….......9
I-4-1-1 Protection contre les contacts directs …………………...…..10
I-4-1-2 Protection contre les contacts indirects …………………..….10
I-4-2 Protection d’un générateur photovoltaïque contre les surtensions ….…10
I-4-3 Protection d’un générateur photovoltaïque contre
les surintensités ………………………………………………………..…….10
I-4-3-1 Ombrage d’un générateur …………………………………..10
I-4-3-2 Nécessité de protection contre les courants inverses ……….12
I-4-3-3 Diode de by-pass ……………………………………….……12
I-4-3-4 Diode anti-retour ……………………………………….……13
I-5 Les Onduleurs pour Systèmes Photovoltaïques …………………………………13
I-5-1 Définition ………………………………………………………….…..13
I-5-2 Utilisation des onduleurs ………………………………………………14