Angle d’incidence

Angle entre un rayon (ou rayonnement) incident sur une surface et sa normale (direction perpendiculaire à la surface).

Azimut

Dans le plan horizontal, angle entre la projection d’une direction quelconque et le Sud, mesuré dans le sens des aiguilles d’une montre en partant du Sud.

Back Contact

Type de cellule où les contacts ne sont pas déposés par-dessus la surface active des cellules, mais au contraire intégrés sous le module. Cette méthode présente deux avantages: l’aspect des cellules est uniforme, ce qui facilite l’intégration esthétique des modules, et l’absence de pistes métallisées augmente le rendement de la cellule.

Balance of System

Comprend tout l’équipement d’une installation PV excepté les modules eux-mêmes: câblage, interrupteurs, systèmes de contrôle et mesure, onduleurs, batteries et structures de fixation des panneaux PV.

BiPV

Abréviation de “Building Integrated PhotoVoltaics” se rapportant aux éléments photovoltaïques qui sont partie intégrante d’un édifice et satisfont une double fonction: production d’énergie électrique et élément architectural.

Cadre

Partie extérieure des modules servant à la protection des modules eux-mêmes et en grande partie à leur fixation.

Caractéristiques d’une cellule

Pour obtenir celles-ci, il suffit de connecter une charge (résistance) entre ses bornes et de faire varier sa valeur de zéro à l’infini. En mesurant le courant I et la tension U aux bornes de la cellule, on obtient alors la courbe I(U) pour une température et un rayonnement définis.

Uoc [V] : Tension en circuit ouvert (open circuit voltage), lorsque la charge est infinie.

Isc [A] : Courant de court-circuit (short circuit current), lorsque la charge est nulle.

Sachant que la puissance est donnée par le produit du courant et de la tension, on obtient également la courbe P(U) de la puissance en fonction de la tension, lorsque la charge varie de zéro à l’infini.

Comme on peut le constater, pour une température et un rayonnement constants, il existe une valeur de tension (donc de charge) où la cellule fournit une puissance maximale. En ce point, le MPP (Maximum Power Point), soit le rendement de la cellule, est à son maximum

Cellule en couches minces

Cellule de seconde génération basée sur la déposition d’un film très fin de matériaux semi-conducteurs. Ce type de cellule est caractérisé par un coût de production inférieur. Divers matériaux semi-conducteurs peuvent être utilisés pour cette technologie: Silicium amorphe et Micromorph, CdTe (Tellurure de Cadmium), CIS (Cuivre Indium Sélénium), etcetera

Cellule solaire cristalline

Il s’agit de la technologie photovoltaïque la plus répandue (environ 93 % du marché). La cellule est l’élément de base de la génération photovoltaïque, elle est constituée d’un « wafer » soit un bloc de silicium très mince. Le silicium, un matériau semi-conducteur, convertit la radiation solaire en énergie électrique, il peut être monocristallin ou multicristallin.

Chaîne (string)

Une chaîne est composée d’un nombre quelconque de cellules, modules ou panneaux connectés en série afin d’obtenir une tension particulière.

Compteur

Appareil mécanique ou électronique destiné à la mesure de l’énergie produite et/ou consommée

Courant alternatif (AC)

Flux d’électrons dans un matériau conducteur changeant de direction à une fréquence régulière

Courant alternatif triphasé

Méthode de transport et d’utilisation de l’électricité basée sur trois courants alternatifs de même fréquence mais temporellement déphasés. Outre l’avantage de diminuer les pertes lors du transport de l’énergie électrique, ce système est indispensable au fonctionnement des moteurs électriques de grande puissance.

Courant continu (DC)

Flux d’électrons se déplaçant toujours dans la même direction à l’intérieur d’un matériau conducteur. L’unité de mesure du courant est l’Ampère [A], ce qui correspond à un flux de 1 Coulomb (soit 6.2 x 1018 électrons) par seconde

Course du soleil

Sur un diagramme solaire, la course du soleil est le graphe formé par la trajectoire solaire en un jour précis de l’année.

Datalogger

Dispositif électronique pour la récolte et la sauvegarde des mesures expérimentales.

Diagramme solaire

Représentation plane en coordonnées rectangulaires de la trajectoire du soleil dans le ciel. Les coordonnées utilisées sont la hauteur et l’azimut solaire, qui définissent univoquement la position du soleil en un instant précis.

En représentant sur le même diagramme les courses du soleil de différents jours de l’année, on obtient un aperçu de l’ensoleillement d’un lieu sur l’année

Encapsulation

Revêtement de verre ou plastique des panneaux PV servant à la protection des cellules et des grilles de contacts.

Energy Payback Time (EPBT)

Le temps de retour énergétique est le nombre d’années nécessaires à un système photovoltaïque complet (modules, câbles et appareils électroniques) pour produire l’énergie utilisée pour sa fabrication.

Energy Return Factor (ERF)

Le facteur de retour énergétique est le rapport entre l’énergie produite par une installation photovoltaïque durant sa vie et l’énergie investie dans sa fabrication.

EVA

Abréviation de Ethylene-vinyle acetate (éthylène-acétate de vinyle). Type de résine plastique utilisée pour le collage et l’encapsulation des cellules PV par laminage.

Grille, contacts

Réseau métallique d’un panneau PV réalisant la connexion en série ou en parallèle des cellules.

Hauteur du soleil

Dans le plan vertical, angle entre la direction du soleil et l’horizon, mesuré positivement depuis celui-ci durant la journée.

Indice de performance (PR, performance ratio)

Rapport entre l’indice de production Yf et l’indice de référence Yr (l’énergie théoriquement disponible par kWp installé, en [kWh/kWp]), sur la même période. Cet indice se mesure en [%].

Indice de production (Yf, final yield)

Rapport entre l’énergie utilisable (à la sortie de l’onduleur si celui-ci est présent) produite par une installation sur une période donnée et la puissance nominale de cette installation. L’indice de production se mesure en [kWh/kWp].

Installation connectée (au réseau électrique)

Installation connectée au réseau électrique, pour l’alimenter ou l’utiliser comme source d’énergie (primaire ou secondaire).

Installation isolée

Installation fonctionnant de manière autonome, sans connexion au réseau électrique et généralement avec un système de batterie

Installation PV

Ensemble composé de modules photovoltaïques, câbles, onduleur(s) et compteur(s) utilisés pour la production d’énergie électrique

Irradiance et rayonnement solaire global [W/m2]

L’irradiance solaire est la puissance solaire par unité de surface, en [W/m2], incidente sur une surface déterminée (position et orientation). Le rayonnement solaire global est la somme des rayonnements directs et diffus atteignant la surface terrestre, mesurée dans le plan horizontal.

Laminé PV

Module PV sans cadre, résultat de l’encapsulation et se présentant sous la forme d’un sandwich verre-verre, verre-PVF ou encore d’un vitrage isolant

Ombrage

Obstacle au rayonnement direct projetant une ombre sur la totalité ou une partie de cellule, module, chaîne ou installation PV. On distingue les ombrages lointains, suffisamment éloignés pour que l’ombre se manifeste sur toute l’installation quasiment instantanément (effet d’horizon), des ombrages proches, projetant des ombres partielles sur l’installation.

Les ombres partielles sont à éviter absolument car elles provoquent dans une installation ou une chaîne de modules des pertes de puissance proportionnellement beaucoup plus élevées que la surface à l’ombre.

Dans le cas d’une installation avec un onduleur par chaîne, il convient alors de câbler les chaînes parallèlement à l’ombre la plus importante: par exemple si un arbre est projeté sur une implantation PV en façade au cours de la journée, les chaînes doivent être câblées verticalement.

Onduleur (Inverter)

Instrument servant à convertir le courant continu produit par les panneaux PV en courant alternatif. Cet appareil est nécessaire à la connexion de l’installation PV au réseau de distribution électrique.

Panneau, module ou élément PV

Ensemble de cellules PV connectées par des grilles et contacts, encapsulées et fonctionnant comme un système unique au sein d’une installation photovoltaïque.

Puissance de pic ou nominale [Wp]

Puissance nominale d’un dispositif photovoltaïque dans les conditions standards de fonctionnement, appelé STC pour “Standard Test Conditions” (irradiance de 1000W/m2 et température de 25°C). La puissance de pic ou nominale s’exprime généralement en “Watt-peak” [Wp].

Puissance minimale

Equivalente à la puissance nominale moins les marges de tolérances

Puissance [W]

Quantité de travail (ou d’énergie) qu’un système produit ou consommé par unité de temps. Se mesure en Watt [W], ce qui correspond à 1 Joule par seconde.

PVB

Abréviation de Polyvinyl butyral (butyral de polyvinyle). Type de résine plastique utilisée pour le collage et l’encapsulation des cellules PV par laminage

PVF

Abréviation Polyvinyl fluoride (fluoride de polyvinyle). Type de résine plastique utilisée pour le collage et l’encapsulation des cellules PV par laminage. Tedlar® est un nom commercial du PVF.

Rayonnement solaire diffus

Partie du rayonnement solaire atteignant la surface terrestre après diffusion dans l’atmosphère.

Rayonnement solaire direct

Partie du rayonnement solaire atteignant la surface terrestre et provenant directement du disque solaire

Rendement de conversion

Rapport entre la puissance électrique fournie par un élément PV et la puissance solaire reçue par ce dernier.

Par exemple, si une cellule carrée de 0.1 m de côté reçois une irradiance de 1000 W/m2 (une valeur typique du rayonnement solaire global) et fournit une puissance électrique de 1.2 W, son rendement de conversion est de : 1.2 W / (1000 W/m2 x 0.01 m2) = 12 %.

Il est important de distinguer le rendement de conversion intrinsèque au matériau semi-conducteur utilisé et celui des modules PV (qui dépend également du rapport entre la surface active du panneau et sa surface totale)

Réseau électrique

Ensemble des infrastructures interconnectant tous les producteurs et tous les consommateurs d’électricité. Le transport de l’énergie électrique est effectué sous forme de courant alternatif  (50 Hz en Europe) à haute tension afin de réduire les pertes.

Silicium amorphe (a-Si)

Forme de silicium non-cristallin. Le rendement de conversion d’une cellule amorphe se situe entre 5 % et 8 %.

Silicium monocristallin (sc-Si ou mono-Si)

Forme de silicium cristallin composée d’un seul cristal de silicium. Le rendement de conversion d’une cellule monocristalline se situe entre 15 et 22 %

Silicium poly ou multicristallin (mc-Si ou poly-Si)

Forme de silicium cristallin composée de plusieurs cristaux de silicium. Le rendement de conversion d’une cellule multicristalline se situe entre 10 et 15 %.

Subsides, subventions

Prestations financières inscrites dans la loi afin de promouvoir le PV par un rachat de l’énergie électrique produite à un prix supérieur à celui du marché, une aide pour compenser les coûts d’installation ou un rabais fiscal.

Substrat du module

Partie postérieure des modules où sont disposées les cellules, visible entre celles-ci et pouvant être constituée de divers matériaux comme le PVF ou le verre

Tilt, inclinaison

Angle caractérisant l’inclinaison du module au-dessus de l’horizon, mesuré positivement du plan horizontal vers le haut. Un panneau PV placé horizontalement possède un tilt de zéro.

Transparent, semi-transparent, partiellement transparent

Caractéristique d’un module PV définissant la quantité de lumière qui le traverse. Le fournisseur donne sa transparence à travers son degré de transparence : si celui-ci est égal à 0, le module est opaque. Le rendement d’un module semi-transparent est toujours inférieure à celle d’un module opaque de même technologie et surface. L’aspect visuel varie très fortement avec la méthode de production:

1) Sur un substrat de verre, déposer un film de matériaux actifs sans la couche réflective permet obtenir un degré de transparence homogène. Ce type de module photovoltaïque est idéale pour les locaux où un ombrage contrasté n’est pas conseillé; par exemple : bureaux, écoles, etc..

2) Graver dans le substrat de silicium cristallin (opaque) des zones transparentes par enlèvement de matière; suivant la taille du motif gravé, le module peut apparaître avec un degré de transparence différent.

3) Lors du laminage, l’espace entre les cellules mono- ou multicristalline peut être modifié, ce qui permet de choisir le degré de transparence. Le degré de transparence, ou la quantité de lumière traversant le module, minimum correspond à environ 10%. Cette valeur est donnée de l’espace minimum de 2 mm entre les cellules. A partir de ce degré de transparence, un rapport optimal est choisis entre la transparence et la production énergétique.

Wattheure [Wh] (kilo-, Mega-, Giga-)

Quantité d’énergie correspondant à 1W durant une heure, soit 3'600 Joules. Un kilowattheure [kWh] correspond à 1’000 Wh, 1 mégawattheure [MWh] à 1'000'000 Wh et 1 gigawattheure [GWh] à 1'000'000'000 Wh