Thèse soutenue

Etude des performances électriques annuelles de modules photovoltaïques bifaces. Cas particulier modules bifaces intégrés en façade verticale
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Auteur / Autrice : Bruno Soria
Direction : Jean-Emmanuel BroquinEric Gerritsen
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Optique et radiofréquences
Date : Soutenance le 21/10/2014
Etablissement(s) : Grenoble
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de l'énergie solaire (Le Bourget-du-Lac, Savoie) - cea
Jury : Président / Présidente : Anne Kaminski-Cachopo
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Emmanuel Broquin, Eric Gerritsen, Patrick Dupeyrat
Rapporteurs / Rapporteuses : Naftali Eisenberg, Raphaël Clerc

Mots clés

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Résumé

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Malgré le bénéfice apparent des modules bifaces, cette technologie souffre toujours d'un manque de visibilité sur les gains en performance qu'elle apporte. Dans cette thèse, nous étudions le cas de modules bifaces verticaux intégrés sur une façade et nous évaluons plusieurs architectures de modules spécifiques aux contraintes électriques et optiques des applications bifaces. Nous avons mis en place une méthodologie d'évaluation des performances électriques annuelles de modules bifaces basée sur trois outils : un dispositif de caractérisation en double éclairement au simulateur solaire, un banc de test modulable en environnement extérieur et son modèle optique avec un logiciel de tracé de rayons. Les résultats expérimentaux obtenus à court terme dans différentes configurations du banc ont permis de valider notre modèle optique. Ainsi, les performances annuelles de l'application façade verticale à échelle réduite ont pu être maximisées suivant les paramètres importants de l'application et du module. En particulier, les avantages d'une architecture à cellules découpées, à interconnexion en parallèle et à verres texturés ont été évalués séparément vis-à-vis des pertes résistives qui surviennent en double éclairement et du rayonnement souvent non-uniforme et diffus incident sur la face arrière du module. Ce travail à échelle réduite a permis de dresser des perspectives pour un module de taille réelle et d'initier des études à l'échelle du système biface.