Savez-vous comment les ombres partielles affectent les modules à cellules divisées?

Dans la conception des systèmes photovoltaïques, il est normal de considérer un module comme un composant unitaire fournissant de la tension et du courant. Cependant, si vous souhaitez évaluer l’impact de l’ombrage sur un module, vous devez vous rappeler qu’en interne, un module est constitué d’une association de cellules solaires et de diodes de dérivation.

Dans les panneaux standards, les cellules sont toutes reliées en série et les diodes de dérivation en parallèle. Dans les modules à cellules divisées, les modules sont « divisés en deux », chaque moitié ayant une association de cellules en série qui sont reliées en parallèle à l’autre moitié et aux diodes de dérivation.

Dans les deux types de modules, lorsqu’il n’y a pas d’ombres, les diodes de dérivation restent inactives et ne produisent aucun effet sur le module, mais lorsque des ombres sont projetées, les cellules concernées génèrent une chute de tension qui active ces diodes, « contournant » cette partie du module et évitant ainsi l’apparition de points chauds.

Sur l’image, vous pouvez voir le comportement d’un module split-cell de 360 W affecté par un ombrage partiel et sous deux points de fonctionnement:

• Dans la première situation, 2 diodes de dérivation sont activées pour contourner 4 sous-groupes de cellules. Le courant est maintenu en réduisant la tension de fonctionnement, ce qui donne une puissance de 108 W (un peu moins de ⅓ de la puissance en raison de la chute de tension dans les diodes).
• Dans la seconde situation, le point de fonctionnement est modifié en réduisant le courant à 5 A pour éviter l’activation des diodes de by-pass. Dans ce cas, la tension de fonctionnement est maintenue et la puissance est réduite de moitié, soit, 180 W.

Le deuxième point de fonctionnement est un avantage par rapport aux modules standard, car il permet d’obtenir plus de puissance dans la même situation d’ombrage.

Cependant, lorsqu’on travaille avec des modules en série, le point de fonctionnement doit être le même pour tous les modules.

La conséquence est qu’un module Split-cell partiellement ombragé en bas se comporterait de la même manière qu’un module standard, puisque les diodes de bypass feraient le pont entre les 4 sous-chaînes associées.

Toutefois, si l’ombrage affectait tous les modules du bas, nous pourrions obtenir un avantage en modifiant le point de fonctionnement (en réduisant l’intensité).