Etude et réalisation d’un caractériseur des modules photovoltaïques

Abstract

Dans le cadre du projet de fin étude, nous avons étudié un caractériseur de module photovoltaïque, qui permet de tracer la courbe I-V dans les conditions de fonctionnement réel. Ainsi, l’extraction de ses caractéristiques électriques qui renseignent sur son état de fonctionnement (performance et dégradation pour un éventuel défaut). Le présent mémoire est réparti en quatre chapitres dont la première on a expliqué le principe de conversion de la lumière en électricité ; par le biais d’une cellule PV qui exploite l’effet photovoltaïque par les propriétés des matériaux semi-conducteur qu’elle a composés. Ainsi que, les différents types et technologies de fabrication des modules PV, les modélisations utiliser pour décri son comportement. Également, les tests de caractérisation qu’il subit sous les conditions STC, afin d’extrait ses paramètres spécifique de fonctionnement. Le deuxième chapitre était dans le but montrer l’intérêt de la caractérisation électrique et plus particulièrement la caractéristique I-V, dans l’analyse des performances et le diagnostic des générateurs photovoltaïques, qui sont l’élément de base d’un système PV. Le troisième chapitre où on a présenté les charges employées pour faire varier les points de fonctionnement d’un module testé, de la tension de circuit ouvert au courant du court-circuit. Cette procédure corrélée avec l’acquisition des valeurs de courant et de tension pour tracé la courbe I-V, et l’extraction des paramètres caractérisent son fonctionnement réel. Le derrière chapitre qui est consacré à la simulation de trois types de charge (résistive, charge électronique et capacitive), qui permettent de faire varier les points de fonctionnement d’un module PV, et l’obtention de sa courbe I-V suivie de ses caractéristiques de base comme ; PMPP, VMPP, IMPP, VOC, ISC, FF et le temps de scan. Ensuite, pour tester notre caractériseur, nous avons réalisé un traceur à base d’une charge capacitive ; qui montre des aptitudes de scan attirant et un cout de réalisation raisonnable, afin de caractériser trois modules de types monocristallin 10, 85 et 170 Wc. En perspective de ce travail, plusieurs améliorations peuvent être envisagées : - Embarquer la totalité des composants sur une carte électronique indépendante. - Intégration d’une résistance pour la décharge automatique du condensateur. - Utilisation des capteurs avec un large étendu de mesure et d’une sensibilité acceptable. - Modularité et extensibilité de la capacité de condensateur à charger.