ETUDE PAR SIMULATION ET MODELISATION ELECTRIQUE DES MODULES PHOTOVOLTAIQUES ETUDE COMPARATIVE

Abstract

renouvelable à part entière. En utilisant des cellules PV pour former un module PV, le principe de l'effet photovoltaïque est de produire de l'énergie électrique par absorption de photons dans un matériau (jonction PN) et par la suite de créer une paire électron-trou. Cette réaction conduit à une différence de répartition de charge, générant ainsi une différence de potentiel électrique (V), puis un courant (I), qui peut être mesuré entre les bornes du module. La modélisation des modules PV implique principalement l'estimation des courbes non linéaires I (V). Les chercheurs ont utilisé des circuits topologiques pour modéliser les caractéristiques du module lorsqu'il est soumis à des variations environnementales telles que des variations de rayonnement et de température. Les approches les plus convaincantes sont des méthodes numériques basées sur des modèles de circuits électriques tels que le modèle à une diode (1-D) et le modèle à deux diodes (2-D), avec plusieurs paramètres inconnus. Pour déterminer les paramètres inconnus différentes méthodes de calcul itératif sont proposées, comme l'algorithme numérique du modèle de Newton – Raphson. La méthode numérique utilise des paramètres extraits de la courbe I (V) fournie par les concepteurs de modules PV dans des conditions de test standard (STC) (température T = 25 °C et rayonnement G = 1000 W/m2) .Ces données sont présentées dans ce que l'on appelle des fiches techniques. L'indisponibilité de telles fiches techniques est un inconvénient pour la méthode numérique. Par conséquent, pour obtenir la courbe I (V) à STC, une autre approche de modélisation utilisant l'intelligence artificielle et plus particulièrement les réseaux de neurones artificiels pour déduire la courbe I (V) en STC à travers de cette modèle, et pour avoir une modélisation complète des modules PV électriques.

تعد الخلايا الكهروضوئية (PV) ، القائمة على تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء ، مصدرًا للطاقة المتجددة في حد ذاتها. باستخدام الخلايا الكهروضوئية لتشكيل وحدة PV ، فإن مبدأ التأثير الكهروضوئي هو إنتاج طاقة كهربائية عن طريق امتصاص الفوتونات في مادة (تقاطع PN) وبالتالي إنشاء زوج ثقب إلكتروني. يؤدي هذا التفاعل إلى اختلاف في توزيع الشحنة ، وبالتالي توليد فرق الجهد الكهربائي (V) ، ثم التيار (I) ، والذي يمكن قياسه بين أطراف الوحدة. تتضمن نمذجة الوحدات الكهروضوئية بشكل أساسي تقدير المنحنيات غير الخطية (V). استخدم الباحثون الدوائر الطوبولوجية لنمذجة خصائص الوحدة عند تعرضها للتغيرات البيئية مثل التغيرات في الإشعاع ودرجة الحرارة. أكثر الأساليب إقناعًا هي الطرق العددية التي تعتمد على نماذج الدوائر الكهربائية مثل نموذج الصمام الثنائي (1-D) والنموذج الثنائي (2-D) ، مع العديد من المعلمات غير المعروفة. لتحديد المعلمات غير المعروفة، تم اقتراح طرق حساب تكرارية مختلفة، مثل الخوارزمية العددية لنموذج نيوتن رافسون. تستخدم الطريقة العددية المعلمات المستخرجة من منحنى I (V) المقدم من مصممي الوحدات الكهروضوئية في ظل ظروف الاختبار القياسية (STC) (درجة الحرارة T = 25 درجة مئوية والإشعاع G = 1000 واط / م). يتم تقديمها فيما يسمى الأوراق الفنية. يعد عدم توفر مثل هذه الأوراق الفنية عيبًا في الطريقة الرقمية. لذلك ، للحصول على المنحنى I (V) في STC ، هناك نهج نمذجة آخر يستخدم الذكاء الاصطناعي والشبكات العصبية الاصطناعية بشكل خاص لاستنتاج المنحنى I (V) في STC من خلال هذا النموذج ، والحصول على نمذجة كاملة للوحدات الكهروضوئية.