Contactez-nous
Conclusion
Dégradation induite par le potentiel PID
BE8581 v1 Article de référence

Conclusion
Dégradation induite par le potentiel PID

Auteur(s) : Benjamin FRITZ

Relu et validé le 04 févr. 2021 | Read in English

Logo Techniques de l'Ingenieur Cet article est réservé aux abonnés
Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?

Présentation

1 - Différentes filières technologiques, plusieurs PID ?

2 - Différents niveaux d’échelle pour le PID

3 - Méthodes de caractérisation du PID

4 - Solutions contre le PID

5 - Réversibilité incomplète du PID

6 - Exemples de cas

7 - Conclusion

8 - Glossaire

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Dans cet article, on s'intéresse à la Dégradation Induite par le Potentiel qui touche la filière photovoltaïque : tout d'abord, les effets qu’il produit pour les différentes technologies de modules photovoltaïques, et sur différentes échelles, ainsi que les causes et facteurs aggravants du phénomène ; ensuite, les différentes méthodes d’analyses et les solutions disponibles aujourd’hui. Le dernier paragraphe est consacré à des cas pratiques observés.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Benjamin FRITZ : Ingénieur recherche et développement (R&D) Solar Performance, La Possession, Réunion, France

INTRODUCTION

La dégradation induite par le potentiel, plus couramment désignée par le sigle PID (Potential Induced Degradation) est un phénomène provoquant chez les cellules photovoltaïques une perte de rendement due à la présence de courants de Foucault qui s’y forment. La présence de courants de fuite altère les cellules photovoltaïques à l’intérieur même d’un module. Ces courants apparaissent lorsque le cadre du module (ou son environnement immédiat) est à un potentiel beaucoup plus élevé que les cellules.

L’industrialisation des modules photovoltaïques et leur évolution favorisent le phénomène, plus courant en Europe qu’aux États-Unis. Le PID se décrit comme une dégradation rapide d’un module photovoltaïque, engendrant des pertes économiques importantes dans le solaire photovoltaïque.

Après la présentation du concept de la PID, les causes et facteurs aggravant à l’échelle d’une cellule, d’un module et d’une centrale, ainsi que les moyens pour identifier le PID, les recouvrements possibles et leurs impacts, sont étudiés.

Aperçu historique

1839 – En plongeant une électrode dans une solution conductrice exposée à la lumière, Antoine Becquerel et son fils Edmond découvrent l’effet photovoltaïque .

1921 – Albert Einstein reçoit le Prix Nobel de Physique pour avoir été le premier à expliquer en 1905, l’effet photoélectrique.

1923 – Robert Andrews Millikan reçoit également le Prix Nobel de Physique pour avoir confirmé par ses travaux les prédictions d’Albert Einstein.

1977 – La puissance photovoltaïque installée dans le monde atteint 500 kilowatts (kW).

1978 – Le JPL, un centre de recherche spatial de la NASA en Californie, publie l’effet d’une tension cadre-cellule sur les performances de cellules photovoltaïques, première publication de l’effet PID .

1999 – La puissance photovoltaïque installée dépasse 1 Gigawatt (GW).

2010 – L’ancien fabricant allemand de modules Solon introduit le terme de Potential-Induced Degradation .

2013 – D’après l’ISE Fraunhofer, seuls 4 grands fabricants de modules parmi les 23 existants sont considérés comme non affectés par le PID.

2018 – La puissance photovoltaïque mondiale installée passe la barre des 500 GW.

2020 – Le phénomène n’est pas encore pris compte dans la liste de procédures de test de la norme IEC 61215-1.

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-be8581

Lecture en cours
Présentation

Article inclus dans l'offre

"Ressources énergétiques et stockage"

(208 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

7. Conclusion

Dans cet article sont présentées diverses caractéristiques du phénomène de dégradation induite par le potentiel (PID), pour différentes filières technologiques et à différentes échelles, en particulier pour les cellules en silicium cristallin, ainsi que différentes méthodes de caractérisation. En étudiant la réversibilité d’une cellule ou d’un module atteint par la dégradation induite par le potentiel, on observe que la récupération n’est jamais complète en termes de puissance ou résistance shunt. Les modules ou cellules sensibles au PID ayant subi un recouvrement, présentent une faible récupération de la résistance shunt et une récupération plus conséquente de la puissance, mais semblent plus souvent sujets à plusieurs effets néfastes sur les modules, tels que des points chauds et l’apparition des diodes défectueuses.

Les centrales affectées par l’effet PID continueront d’être impactées. Un recouvrement adapté, selon la configuration, est nécessaire, même si la récupération reste incomplète.

Aujourd’hui, les exigences qualité impliquent de prendre en compte le phénomène qui concerne également les prochaines générations de modules et de cellules.

HAUT DE PAGE
Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Lecture en cours
Conclusion

Article inclus dans l'offre

"Ressources énergétiques et stockage"

(208 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BECQUEREL (A.E.) -   Mémoire sur les effets électriques produits sous l’influence des rayons solaires.  -  Comptes Rendus, vol. 9, p. 561-567 (1839).

  • (2) -   Environmental qualification testing of terrestrial solar cell modules.  -  JPL, Hoffman (1978).

  • (3) - PINGEL (S.), FRANK (O.), WINKLER (M.), DARYAN (S.), GEIPEL (T.), HOEHNE (H.), BERGHOLD (J.) -   Potential induced degradation of solar cells and panels.  -  In Proc. 35th IEEE Photovoltaic Spec. Conf., Honolulu, HI, États-Unis, p. 2817-2822 (2010).

  • (4) - LUO (W.), SHENG KHOO (Y.), HACKE (P.), NAUMANN (V.) -   Potential-induced degradation in photovoltaic : a critical review.  -  Energy and Environmental Science (2017).

  • (5) - SWANSON (R.), CUDZINOVIC (M.), DECEUSTER (D.), DESAI (V.), JURGENS (J.), KAMINAR (N.), MULLIGAN (W.), RODRIGUES-BARBOSA (L.), ROSE (D.), SMITH (D.), TERAO (A.), WILSON (K.) -   The surface polarization effect in high-efficiency silicon solar cells  -  (2005).

  • ...

NORMES

  • Modules photovoltaïques (PV) par applications terrestres – Qualification de la conception et homologation – Partie 1 : exigences d’essai - NF 61215-1 - 2017

1 Annuaire

HAUT DE PAGE

1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

Logiciel spécialisé dans l’énergie

Energy Soft https://www.s4e.fr

Instruments de test et mesure

Chauvin Arnoux https://www.chauvin-arnoux.com/fr

Caméras thermiques

Flir System https://www.flir.fr

Drones

DJI https://www.dji.com

HAUT DE PAGE
Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Article inclus dans l'offre

"Ressources énergétiques et stockage"

(208 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Article inclus dans l'offre

"Ressources énergétiques et stockage"

(208 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Ressources documentaires

Photovoltaïque organique - Ingénierie des matériaux, de la nano-morphologie et des dispositifs

Le photovoltaïque organique présente de nombreux avantages par rapport aux autres technologies ...

Modules photovoltaïques - Filières technologiques

Cet article présente les avantages des films minces polycristallins, amorphes ou microcristallins pour ...

L’agrivoltaïsme, outil de protection pour l’agriculture

L’agrivoltaïsme est un service direct apporté à une production agricole (par exemple la protection ...

De l'effet photovoltaïque aux cellules photoélectriques

La production d'électricité photovoltaïque est fonction de la source primaire d'énergie, du dispositif ...