Industrie

Augmentation de la puissance solaire grâce aux systèmes PV bi-faciaux

Augmentation de la puissance solaire grâce aux systèmes PV bi-faciaux

[Image: Produits solaires Florian]

Les résultats d'un aperçu récent obtenu à partir d'un réseau bi-facial «BiSoN» en Allemagne ont révélé des gains de rendement impressionnants par rapport aux modules standard, mais que sont les modules bi-faciaux et quelle est leur efficacité?

Le réseau bi-facial allemand a été testé par ISC Konstanz, un institut de recherche basé dans le sud-ouest de l'Allemagne. Les tests ont été réalisés sur un système bifacial de 4,4 kilowatts sur l'île de Reichenau, sur le lac de Constance. L'équipe de recherche a constaté que, au cours du premier mois d'exposition, le rendement moyen du système était 120% plus élevé qu'un réseau standard à 7 kilomètres. Comme il ne s'agissait que d'un aperçu, il ne peut être considéré comme un véritable test, d'autant plus que les caractéristiques des deux systèmes ne sont pas identiques en termes de localisation, de configuration, de puissance etc. Cependant, l'aperçu est néanmoins significatif comme première indication fiable de la capacité de production réelle des modules PV bi-faciaux.

Le tableau BiSoN a été fabriqué par une société italienne appelée MegaCell, bien que la technologie elle-même ait été développée par ISC Konstanz. MegaCell fabrique ses modules sous licence, mais elle est devenue l'un des premiers pionniers de la technologie bifaciale depuis que la licence a été attribuée pour la première fois à l'entreprise en 2014. Elle construit également actuellement une centrale de 2,5 mégawatts de pointe (MWc) au Chili, qui pourrait devenir le plus grand réseau bifacial au monde.

Les modules bi-faciaux sont des modules qui peuvent générer de l'électricité des deux côtés, avant et arrière, car ils sont conçus pour permettre à la lumière d'entrer des deux côtés du module. Alors que la face arrière d’un module conventionnel est recouverte d’un contact réfléchissant en aluminium, celle d’un module bi-facial intègre une grille «doigt» qui laisse passer la lumière du soleil. Il peut alors être réfléchi sur une surface (effet «albédo»), soit sur le sol, soit, par exemple, sur un toit, et de nouveau sur la surface arrière du module. Cela signifie que le matériau silicium utilisé dans les modules bi-faciaux doit être de haute qualité, de sorte que les charges électriques près de la surface arrière du module puissent contribuer à la production d’énergie à mesure qu’elles se déplacent vers «l’émetteur» sur la surface avant. Des encapsulants transparents, généralement du verre, doivent également être installés des deux côtés.

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Selon le Dr Shinya Obara, professeur à l'Institut de technologie de Kitami, les modules PV installés en position verticale peuvent avoir deux pics, l'un le matin et l'autre l'après-midi. Cet effet est amélioré si la moitié des modules d'un réseau sont inclinés vers l'est et l'autre moitié vers l'ouest. Cependant, dans une telle position, ils sont beaucoup plus efficaces installés avec un angle d'inclinaison d'environ 30 degrés, orienté d'est en ouest. Ils peuvent également être installés au-dessus du sol sur des surfaces avec un degré élevé de réflectivité (albédo) et cela pourrait en effet être la position optimale.

Des tests effectués par la société israélienne BSolar ont montré que les surfaces en béton blanc fonctionnent mieux car leur albédo peut atteindre 80 à 90% par rapport au béton ou au gravier normal. Un autre test effectué dans la ville de Kitami, Hokkaido, au Japon, a obtenu des résultats similaires pendant l'hiver, à partir d'un sol enneigé. La distance entre les modules et la surface réfléchissante est également importante en ce que la quantité de lumière d'albédo frappant l'arrière des modules est directement liée à la hauteur et à l'inclinaison du module sur la surface. Les modules placés trop bas peuvent souffrir d'auto-ombrage dans lequel la lumière d'albédo disponible est bloquée.

Les modules bi-faciaux sont également idéaux pour les situations photovoltaïques intégrées dans les bâtiments (BIPV) où ils peuvent être utilisés dans le cadre d'un écran antibruit, inclus dans les façades ou dans le cadre de toit ou de clôtures conventionnelles.


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