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Rôle des diodes by-pass : Modules ombragés sans diode by-pass



Lorsqu’une des cellules est ombragée, cela correspond à une sous-irradiation de la cellule. Cela se traduit par une diminution du courant débité par la cellule ombragée, et par conséquent par une diminution de la puissance fournie (P=U×I).

Comme les cellules du module sont connectées en série, la cellule qui débite le moins de courant impose ce courant aux autres cellules. Par conséquent, la puissance fournie par les autres cellules (non-ombragées) diminue aussi.

En première approximation, on peut considérer que la puissance générée par les cellules non-ombragée est égale à la puissance de la cellule ombragée (cette approximation est d’autant plus vraie que le pourcentage de cellule ombragée est important).

Considérons que la cellule ombragée délivre 1 W. Du coup, toutes les autres cellules fournissent aussi 1 W :



Module sans diode by-pass en fonctionnement avec une cellule ombragée
La puissance du module se retrouve être de 60×1=60 W. Cela correspond à une perte de puissance très importante à cause d’une seule cellule ombragée.

Par ailleurs, il peut se produire une inversion de polarité aux bornes de la cellule ombragée (la tension change de signe).

Concrètement, cela signifie que le produit U×I change de signe aussi : la cellule ne se comporte plus comme un générateur mais comme un récepteur.

En d’autres termes, elle se comporte comme un dipôle qui dissipe de l’énergie électrique (au lieu d’en produire) sous forme de chaleur.

Par suite, la cellule s’échauffent ce qui peut endommager irrémédiablement la cellule.

Ce phénomène d’échauffement de la cellule s’appelle un point chaud (ou Hot-Spot en Anglais).

Nous voyons à travers cet exemple que l’ombre est un ennemi redoutable pour un module photovoltaïque : perte importante de puissance et échauffement des cellules.