Les énergies renouvelables seront la principale source d’énergie à l’avenir. Les modules photovoltaïques (PV) sont la clé des systèmes PV. Dans cet article, nous examinerons l’effet de l’angle d’inclinaison, de la lumière, de la température et de l’ombrage sur la puissance de sortie des modules photovoltaïques.
L’énergie solaire est l’une des principales formes d’énergie verte disponibles aujourd’hui. La terre reçoit environ 1366 kW d’énergie solaire par jour et nous ne pouvons en utiliser qu’une petite partie.
Types de Panneaux Photovoltaïques
Panneaux Solaires Monocristallins
Les panneaux photovoltaïques monocristallins sont fabriqués à partir de silicium pur et sont de couleur noir foncé. Ils sont constitués d’un seul cristal de silicium pur découpé en plusieurs tranches.
Panneaux Solaires Polycristallins
Les panneaux solaires polycristallins sont fabriqués à partir d’une variété de cristaux de silicium. Ils sont fabriqués en faisant fondre les cristaux de silicium et en les versant dans un moule.
La pureté du silicium dans les panneaux solaires en silicium polycristallin est inférieure à celle du silicium monocristallin, ce qui se traduit par un rendement de conversion inférieur à celui des panneaux solaires en silicium monocristallin.
Toutefois, le silicium polycristallin est facile à fabriquer industriellement et son prix est moins élevé.
Panneaux Solaires à Couche Mince
Les panneaux solaires à couche mince sont différents des panneaux solaires monocristallins et polycristallins. Les principaux matériaux utilisés pour leur fabrication sont le CdTe, l’a-Si et le CIGS.
Les panneaux solaires à couche mince sont moins efficaces, mais peuvent fonctionner dans des environnements à haute température.
Câbles Photovoltaïques
Les câbles photovoltaïques sont utilisés pour la transmission de l’énergie électrique dans les systèmes photovoltaïques. Une fois que les panneaux solaires ont converti l’énergie solaire en énergie électrique, l’électricité est transmise à la batterie ou au réseau par l’intermédiaire des câbles photovoltaïques.
Facteurs Affectant les Systèmes Photovoltaïques
La lumière
Les panneaux photovoltaïques fonctionnent en convertissant le rayonnement solaire en énergie électrique.
C’est pourquoi la lumière a un impact important sur la puissance de sortie d’un système photovoltaïque. C’est pourquoi les centrales photovoltaïques sont généralement construites dans des zones désertiques ou tropicales.
L’intensité lumineuse y est très forte et le système photovoltaïque peut obtenir davantage de ressources d’énergie solaire, ce qui augmente l’efficacité de la production d’électricité et réduit les coûts énergétiques. Ces régions sont très propices au développement de l’industrie photovoltaïque.
La Température
Nous savons tous que les températures élevées ont un effet sur la transmission de l’électricité par les câbles, et il en va de même pour les modules photovoltaïques.
L’efficacité des panneaux photovoltaïques est liée à la température. Des températures excessives affectent la dissipation de la chaleur et nécessitent des dissipateurs thermiques appropriés lors de l’installation.
Selon l’article « The Effect of Temperature on the Efficiency of Photovoltaic Cells« , une augmentation de la température de fonctionnement réduit la puissance de sortie des panneaux photovoltaïques.
La puissance de sortie atteint 53,8 W à 10 ℃. À 25 ℃, la puissance de sortie atteint 50,2 W. À 55 ℃, la puissance de sortie atteint 42,9 W.
Masquage
L’ombrage est un facteur clé dans les systèmes PV, qui affecte directement l’absorption du rayonnement solaire par les panneaux solaires.
Par temps nuageux ou orageux, l’ombrage affaiblit la capacité du panneau solaire à absorber l’énergie solaire, ce qui réduit la puissance de sortie au niveau le plus bas.
Outre les facteurs météorologiques, la poussière ou d’autres débris à la surface des panneaux solaires peuvent également avoir une incidence négative sur les performances d’un système photovoltaïque. Ces débris empêchent la surface du panneau solaire d’entrer en contact direct avec la lumière du soleil, ce qui réduit le taux de transmission de la lumière et donc l’efficacité d’absorption du panneau solaire.
Angle du Panneau PV
L’angle d’ensoleillement varie d’une région à l’autre et d’un moment à l’autre, ce qui affecte aussi directement l’efficacité de la production d’électricité du système photovoltaïque.
D’une manière générale, un angle d’inclinaison compris entre 15 et 35 degrés est considéré comme idéal. Un angle d’inclinaison compris dans cette fourchette permet aux panneaux photovoltaïques de recevoir pleinement la lumière du soleil et de maximiser l’efficacité de la conversion énergétique.
Parallèlement, un développement intelligent. De nos jours, les systèmes photovoltaïques régulent intelligemment la direction et l’angle d’inclinaison en fonction de l’intensité de la lumière. L’efficacité maximale de la réception de l’énergie solaire est ainsi maintenue à tout moment.
Vieillissement des Composants
Toute installation est confrontée au problème du vieillissement après une longue période d’utilisation. Cela peut entraîner une réduction de la puissance des modules photovoltaïques. Le taux de perte moyen devrait être de 1 % sur 20 ans.
Si le vieillissement des modules est inévitable, leur remplacement en temps utile permet de maintenir efficacement la puissance de sortie d’un système photovoltaïque, prolongeant ainsi la durée de vie de l’ensemble du système.
L’inspection régulière et le remplacement des modules vieillissants garantissent que le système photovoltaïque continue à fournir une conversion et une production d’énergie efficaces, tout en réduisant les coûts de maintenance et d’exploitation du système.
Comment Nettoyer les Panneaux Photovoltaïques ?
Dans la plupart des cas, les panneaux photovoltaïques sont autonettoyants et sont capables de se débarrasser de la poussière et de la saleté en surface. Toutefois, si la situation exige que les panneaux soient nettoyés, il faut faire appel à un nettoyeur professionnel pour effectuer l’opération.
Afin de maximiser la sécurité et l’efficacité des panneaux PV, il est recommandé d’éteindre les panneaux solaires pendant le processus de nettoyage et d’effectuer le travail tôt le matin, ce qui permet d’éviter l’impact potentiel que le nettoyage pendant les heures de haute température peut avoir sur les panneaux PV.
Le nettoyage doit être effectué en plusieurs étapes. Tout d’abord, utilisez une brosse à poils doux pour nettoyer délicatement la surface de la poussière et des débris afin de ne pas endommager la surface des panneaux photovoltaïques. Ensuite, utilisez la quantité d’eau appropriée pour un nettoyage en profondeur afin de garantir que la surface des panneaux photovoltaïques est propre et exempte de pollution.
Dans le même temps, les nettoyeurs doivent prêter attention aux mesures de sécurité afin de s’assurer que le processus de travail n’aura pas d’effets néfastes sur eux-mêmes ou sur l’environnement.