Caractérisation de panneaux solaires photovoltaïques en conditions réelles d’implantation et en fonction des différentes technologies

Dans un contexte de fort deploiement du Photovoltaique (PV), de plus en plus de recherches sont menees pour assurer une certaine fiabilite et predictibilite de la production provenant du PV. Les investisseurs se plaignent d’un manque de visibilite dans cette filiere et hesitent a investir dans le PV (surtout avec les baisses regulieres des tarifs de rachats). Il est donc necessaire pour le developpement de la filiere PV de faire des efforts pour etudier, comprendre les systemes PV en fonctionnement et ainsi donner plus de visibilite pour l’amelioration des systemes, leur monitoring, une plus grande fiabilite et pouvoir predire plus precisement le productible PV en ameliorant les modeles de prediction du productible PV deja existants.C’est dans ce cadre que s’inscrit cette these qui a pour but de caracteriser les modules PV en conditions reelles d’utilisation en fonction des differentes technologies. Nous etudions, dans cette these, les facteurs exterieurs qui influent sur le comportement des modules de differentes filieres, pour tenter de rendre le PV plus fiable et predictible. C’est donc un axe de recherche qui vient en complement de la caracterisation en laboratoire qui a pour objectif l’amelioration des rendements des cellules.Pour y parvenir il est necessaire, dans un premier temps, de connaitre les parametres exterieurs qui influent sur le fonctionnement du module et savoir comment les etudier. Une partie de la these est par consequent consacree a l'etude des facteurs meteorologiques et atmospheriques ayant un impact sur le comportement electrique du module ainsi que la mise en place d'instruments et methodes pour les mesurer. On presente egalement les avantages et inconvenients de la caracterisation en exterieur.Apres avoir expose tous les parametres a prendre en compte, on decrit l'installation de plusieurs plateformes de caracterisation de modules PV entierement automatisees que l'on a monte au cours de cette these au LGEP ainsi qu'a l'Ecole Polytechnique et qui ont toutes un objectif particulier.Ce manuscrit montre par la suite les differentes applications et utilites que peuvent avoir de telles plateformes en analysant les donnees enregistrees regulierement (toutes les minutes en moyenne) sur des periodes allant de quelques jours a plusieurs mois. On compare, par la meme occasion, les donnees constructeur prises en conditions standard de test et les performances mesurees dans de nombreuses conditions de modules PV. Les resultats obtenus peuvent servir a la fois pour la recherche, l'aide a la comprehension du comportement des modules, par consequent aide a la prevision du productible d'installation PV et peuvent avoir un role pedagogique dans l'enseignement du PV.Enfin, une derniere partie est dediee a la description et a la demonstration de faisabilite d'une carte qui permet d'obtenir les caracteristiques principales de n'importe quel module PV en les extrayant de la courbe I(V) mesuree. Cette carte, developpee au LGEP, a d'autres utilites telles que la recherche du point de fonctionnement maximale du module (MPPT).