12 Décembre Potentiel du concept bifacial dans le module photovoltaïque

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Élodie Barbeau
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1 Potentiel du concept bifacial dans le module photovoltaïque Bruno Soria Yannick Veschetti Eric Gerritsen Laboratoire des Modules PhotoVoltaïques Institut National de l Energie Solaire 11/12/2012 1

2 - Historique du bifacial - 60 s 70 s 80 s 2008 FUTUR 2

3 - Potentiel - fort potentiel, mais dépend de la configuration d installation littérature : gains jusqu à 30% 3

4 - Application façade verticale - BIPV : - local => filière PV française - PV doit sortir de la toiture Sanyo (Panasonic made in Japan) Made in Savoie : barrages avec des modules bifaces!! 4

5 - Plan - 1. Performances de démonstrateurs PV bifaces 2. Test en extérieur : rôle de la façade 3. Bilan et perspectives 5

6 - Plan - 1. Performances de démonstrateurs PV bifaces 2. Test en extérieur : rôle de la façade 3. Bilan et perspectives 6

$- Cellules PV bifaces - Thermal SiO 2 \ SiN x ARC Front s.p.$ $grid Type N PERT @ INES Thermal SiO 2 \ SiN x Ratio FAR/FAV = 90% Substrat$

7 - Cellules PV bifaces - Thermal SiO 2 \ SiN x ARC Front s.p. grid Boron Emitter Si(n) Phosphorus BSF Rear s.p. grid Type N INES Thermal SiO 2 \ SiN x Ratio FAR/FAV = 90% Substrat Mesure J sc (ma/cm²) V oc (mv) FF (%) η (%) FAV Cz, PSQ, cm² FAR

8 - Encapsulation des cellules - Bi-Verre => BIFACE Verre-Backsheet opaque => MONOFACE verre verre EVA low cut-off cellules EVA low cut-off backsheet LAMINATION = VIDE + PRESSAGE + CHAUFFAGE FAV FAR FAV 8

9 - Caractérisation électrique des modules - Caractérisation SANS ALBEDO FAR FAV & FAR indépendamment Masque noir autour des cellules Masque noir à l arrière du module monoface > biface (+2,5% cf BS blanc) biface FAR biface FAV monoface ratio FAR/FAV biface : 90% 9

10 - Influence de l albedo FAR - Filtres : filets métalliques Miroirs: AOI Self-monitoring de l éclairement avec Isc 10

11 - Etude des paramètres IV - - 4% tendance linéaire attendue mesure FAV seule FAV + FAR FAV seule FAV + FAR Limitation en R série (R émetteur, R sérigraphie, R connectique ) 11

12 - Plan - 1. Performances de démonstrateurs PV bifaces 2. Test en extérieur : rôle de la façade 3. Bilan et perspectives 12

- ouvertures fixes - variation du réflecteur (miroir diffus,

13 - Modèle réduit de l application façade - Démarrage des tests en octobre avec paramètres : - modules 2x2 biface et monoface - ouvertures fixes - variation du réflecteur (miroir diffus, noir,.) - distance module-réflecteur fixe - orientation Sud 13

14 - Monitoring température et éclairement - monoface biface T1 réflecteur T2 T3 irradiance FAV irradiance FAR 14

15 - Influence de la façade - miroir diffus 87% miroir diffus 63% pouvoir diffusant réflectivité pvc noir Gains moyens ~ 14% HOMOGENEITE d éclairement sur FAR : réflecteur blanc distance module-réflecteur module semi-transparent 15

- Belle journée 14/11/12 - biface : +14% monoface gain dû au rayonnement direct incident sur le réflecteur en milieu de journée Températures moyennes : T monoface (T1) = 18,9 T

16 - Belle journée 14/11/12 - biface : +14% monoface gain dû au rayonnement direct incident sur le réflecteur en milieu de journée Températures moyennes : T monoface (T1) = 18,9 T biface (T2) = 17,8 T biface (T3) = 18,3 écarts peu significatifs (-1 => +0,4% pour biface) Irradiances maximales : 800W/m² sur FAV 100W/m² sur FAR pas de limitation en Rsérie 16

17 - Plan - 1. Performances de démonstrateurs PV bifaces 2. Test en extérieur : rôle de la façade 3. Bilan et perspectives 17

18 - Bilan et perspectives - Etudes en cours : Limitation R série => adapter techno cellule et module à l application Application façade => études à poursuivre sur les autres paramètres - distance paroi PV - facade, - semi-transparence paroi PV, - orientation façade Bifacial en général : Concept sous exploité => projets transverses cellule/module/système/application! Caractérisation normalisée nécessaire pour bien communiquer 18

19 Remerciements: Fratelli Mariani S.p.A. (filtres en intensité) Yves DELESSE (Laboratoire des Systèmes Solaires INES) Brigitte ASSOA (Laboratoire d Energétique du Bâtiment INES) Merci pour votre attention! de votre attention CONTACT : Merci 11/12/2012

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