Titre de l’invention : Dispositif photovoltaïque bifacial de référence

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

[0001 ] L’invention se situe dans le domaine des dispositifs photovoltaïques. L’invention se situe plus précisément dans le domaine des dispositifs photovoltaïques de référence permettant d’évaluer et de suivre les performances de dispositifs photovoltaïques, et notamment de mesurer l’éclairement et/ou le courant photogénéré ainsi que la température de dispositifs photovoltaïques.

[0002] Plus spécifiquement, l’invention concerne un dispositif photovoltaïque bifacial de référence permettant d’évaluer et de suivre les performances de dispositifs photovoltaïques bifaciaux.

ETAT DE LA TECHNIQUE

[0003] L’invention se situe dans le domaine des dispositifs photovoltaïques, définis comme étant des dispositifs regroupant plusieurs cellules photovoltaïques (ou plusieurs cellules en couche mince) chaque cellule étant en un matériau photovoltaïque. Les cellules peuvent être assemblées en un ou plusieurs modules photovoltaïques et un dispositif photovoltaïque peut ainsi comprendre un ou plusieurs modules photovoltaïques.

[0004] Dans le domaine de l’invention, il est connu qu’un matériau photovoltaïque est caractérisé par sa réponse spectrale, qui définit pour chaque longueur d’onde reçue le rapport entre le nombre d’électrons créés et le nombre de photons reçus, et qui dépend de la longueur d’onde de la lumière reçue (ou des photons reçus).

[0005] De même, il est connu qu’un dispositif photovoltaïque peut être caractérisé par ses caractéristiques électriques : le courant photogénéré, généralement déterminé par le courant de court-circuit l _cc ; la tension en circuit ouvert V _co ; la courbe tension- courant permettant de déterminer le point de puissance maximum et ainsi que le courant lp _m ax, la tension Vp _max et la puissance Ppm _ax en ce point de puissance maximum. Par puissance, il est bien compris par l’homme du métier que l’on désigne la puissance électrique.

[0006] Le rendement énergétique d’un dispositif photo voltaïque est défini comme étant le rapport entre la puissance au point de puissance maximum et la puissance lumineuse reçue par le matériau photovoltaïque. En outre, la puissance-crête d’un dispositif photovoltaïque désigne sa puissance au point de puissance maximum dans les conditions standard de test (ou de référence), c’est-à-dire lorsqu’il reçoit un éclairement spectral d’une intensité lumineuse et d’un spectre déterminé, notamment défini par la norme IEC 60904-3, pour une puissance lumineuse totale de 1000 W/m ² et sous une température du dispositif de 25°C : on définit également les valeurs du courant de court-circuit, de la tension en circuit ouvert ainsi que celles du courant et de la tension au point de puissance maximum dans les mêmes conditions standard de test.

[0007] Il est à noter qu’on parlera de courant photogénéré, bien que généralement il s’agisse du courant de court-circuit l _cc .

[0008] Pour un éclairement donné, le courant photogénéré dépend de la température du matériau mais cette dépendance est faible : le coefficient de température du courant photogénéré ou du courant de court-circuit l _cc est de moins d’un pour mille par Kelvin aux températures ambiantes pour les matériaux photovoltaïques courants. Par contre, pour un éclairement donné, la tension en circuit ouvert V _co et la puissance au point de puissance maximum Ppm _ax dépendent plus fortement de la température : on parle de coefficient de température de la tension en circuit ouvert et de coefficient de température de la puissance au point de puissance maximum.

[0009] Mais le courant photogénéré est aussi lié à l’éclairement reçu par le dispositif photovoltaïque, et celui-ci dépend de nombreux paramètres : paramètres environnementaux, paramètres de disposition (orientation, inclinaison, système de montage) du dispositif photovoltaïque.

[0010] Le suivi des performances d’un dispositif photo voltaïque en fonctionnement est la comparaison entre la puissance électrique qu’il délivre et la puissance électrique qu’il délivrerait si, soumis aux mêmes conditions environnementales, il fonctionnait constamment en son point de puissance maximum.

[0011] Ainsi, la production d’un dispositif photovoltaïque dépend principalement de l’éclairement reçu et plus précisément, du courant photogénéré par cet éclairement et de la température des cellules photovoltaïques. Pour évaluer ou suivre le plus précisément possible la production électrique d’un dispositif photovoltaïque, que ce soit en caractérisation usine d’un dispositif photovoltaïque ou bien en conception ou en fonctionnement d’une installation solaire, on cherche donc à connaître :

- le courant photogénéré (ou le courant de court-circuit l _cc ) par l’éclairement reçu ou, par défaut et de façon indirecte, la valeur de cet éclairement moyennée sur toute la surface du dispositif ; et

- la température du dispositif photovoltaïque.

[0012] La température d’un dispositif photovoltaïque est définie comme étant la température moyenne de l’ensemble des cellules composant ledit dispositif photovoltaïque. En pratique, on détermine un point représentatif de la température moyenne de l’ensemble des cellules, et on mesure la température en ce point. Dans certaines formules connues dans le domaine de l’invention, on prend une température de jonction des cellules.

[0013] On détermine alors la puissance du dispositif photovoltaïque, généralement à l’aide d’un modèle exprimant cette puissance en fonction du courant photogénéré (ou à défaut, de la mesure de l’éclairement reçu) et de sa température.

[0014] L’éclairement peut être mesuré par un radiomètre. Les radiomètres (pyranomètres, pyrhéliomètres) sont des capteurs qui mesurent un flux thermique (une énergie par unité de surface) en transformant les photons reçus en élévation de température d’un corps noir. Mais les radiomètres ne sont pas adaptés pour suivre précisément les performances d’un dispositif photovoltaïque car ils ne permettent pas de déterminer avec précision le courant photogénéré. En outre, les radiomètres ne permettent pas de déterminer avec précision la température de fonctionnement du matériau photovoltaïque, qui doit donc être mesurée de façon indépendante.

[0015] Pour évaluer ou suivre les performances et la production électrique d’un dispositif photovoltaïque, il est connu d’utiliser un dispositif photovoltaïque de référence (que l’on pourra désigner par raccourci « dispositif de référence »). Un dispositif de référence peut être utilisé pour déterminer le courant photogénéré (ou le courant de court-circuit l _cc ) ou à défaut l’éclairement, voire mesurer la température des matériaux photovoltaïques.

[0016] Un dispositif photovoltaïque de référence est constitué de cellules, de modules (voire de mini-modules), dont le matériau est le même que celui pour lequel on cherche à suivre les performances, de préférence dont la réponse spectrale est également sensiblement la même, et dont on a déterminé de manière précise les caractéristiques dans les conditions standard de test ainsi que le comportement en température. Le dispositif de référence doit également être dans les mêmes dispositions (orientation, inclinaison, système de montage) et dans le même environnement que le dispositif dont on cherche à évaluer ou suivre les performances.

[0017] L’utilisation d’un dispositif photovoltaïque de référence est particulièrement intéressante en conception d’une future installation solaire, notamment pour déterminer le potentiel photovoltaïque de chaque dispositif photovoltaïque de l’installation solaire en un lieu donné, c’est-à-dire la puissance électrique que le dispositif photovoltaïque serait susceptible de fournir en ce lieu, s’il était constamment maintenu à son point de puissance maximum. En effet, dans ce cas, on ne peut disposer des capteurs de température et/ou mesurer le courant photogénéré (ou le courant de court-circuit l _cc ) directement sur un dispositif photovoltaïque, puisqu’il n’est pas encore installé et/ou en fonctionnement. La puissance électrique peut alors être déterminée en se basant sur la détermination du courant de court-circuit et de la température du dispositif photovoltaïque de référence, et avantageusement en utilisant un modèle permettant de déterminer, à partir de la valeur du courant de court-circuit et de la température, les valeurs de la tension en circuit ouvert, du courant, de la tension et de la puissance au point de puissance maximum.

[0018] Mais un dispositif photovoltaïque de référence peut être également et avantageusement utilisé pour suivre les performances et la production électrique d’un dispositif photovoltaïque en fonctionnement, également en se basant sur la détermination du courant de court-circuit et de la température du dispositif photovoltaïque de référence, et avantageusement en utilisant un modèle permettant de déterminer, à partir de la valeur du courant de court-circuit et de la température, les valeurs de la tension en circuit ouvert, du courant, de la tension et de la puissance au point de puissance maximum.

[0019] Historiquement, les dispositifs photovoltaïques ont été conçus pour exploiter l’éclairement reçu sur une seule face, qui est la face la plus exposée à la lumière (ou « face avant »). On parle alors de dispositifs photovoltaïques monofaciaux. [0020] Dans certains cas, un dispositif photovoltaïque est susceptible de recevoir un éclairement non négligeable sur sa face la moins exposée à la lumière (ou « face arrière ». Typiquement, c’est le cas d’un dispositif photovoltaïque bifacial vertical nord-sud, qui peut recevoir au total, selon les lieux, plus d’éclairement sur ses deux faces qu’un dispositif photovoltaïque monofacial disposé de façon optimale avec une orientation au sud. Ainsi, certains dispositifs photovoltaïques sont conçus pour produire l’effet photovoltaïque à partir des photons reçus sur leurs deux faces. Ils sont dits bifaciaux (ou encore « double-sided >> en anglais) en ce qu’ils comprennent des cellules capables de capter et d’utiliser le rayonnement sur les deux faces.

[0021] On connait des dispositifs photovoltaïques de référence qui sont monofaciaux. Ce sont des dispositifs comportant une, deux, voire plus de deux cellules de même matériau avec la même réponse spectrale que le dispositif photovoltaïque dont on cherche à évaluer ou suivre les performances.

[0022] Certains dispositifs photovoltaïques monofaciaux de référence permettent de mesurer la température de la cellule en disposant un capteur de température contre la face arrière de la cellule. Dans ce cas, le capteur de température est encapsulé avec la cellule. Qu’il soit intégré ou non dans le dispositif de référence, le capteur de température peut être un thermocouple, une thermistance ou une sonde résistive.

[0023] Certains dispositifs photovoltaïques monofaciaux de référence enferment dans un boîtier disposé sous la face arrière un système résistif permettant la détermination du courant de court-circuit, avec le même inconvénient que décrit ci-dessus (température non représentative).

[0024] En outre, une telle configuration n’est pas adaptée pour réaliser un dispositif photovoltaïque bifacial de référence. En effet, un dispositif photovoltaïque bifacial de référence, pour être représentatif d’un dispositif photovoltaïque bifacial, doit comprendre des cellules capables de capter le rayonnement sur les deux faces. Ainsi, si on positionne un capteur de température en face arrière, on voit qu’il sera sur une des faces susceptibles de capter le rayonnement. Il existe deux inconvénients majeurs à ça :

- le capteur de température ombre au moins partiellement la cellule et ainsi diminue la quantité de lumière parvenant à la cellule, le courant photogénéré n’est alors pas représentatif de l’éclairement que recevrait la cellule sans ombrage ; et - en étant disposé sur une des faces d’une cellule photovoltaïque bifaciale, le capteur de température est exposé au soleil, et sa température n’est donc pas représentative de la température de la cellule ; et si on cache la sonde pour lui éviter d’être exposée au soleil, alors la cellule est encore moins représentative d’une cellule bifaciale sans ombrage.

[0025] On peut utiliser deux dispositifs photovoltaïques monofaciaux de référence, un pour chaque face, en supposant que le courant photogénéré est la somme des courants photogénérés en faces avant et arrière. Cependant, chaque dispositif monofacial de référence comprend une cellule monofaciale qui est de nature différente d’une cellule bifaciale, et n’a notamment pas la même réponse spectrale qu’une cellule bifaciale. En outre, comme indiqué plus avant, la face arrière, munie d’un capteur de température, ne permet pas de mesurer une température précisément représentative de la cellule photovoltaïque.

[0026] Il existe également un dispositif photovoltaïque de référence présenté comme étant bifacial, commercialisé par la société Rera Solutions. Cependant, il s’agit de deux cellules photovoltaïques monofaciales, regroupées au sein d’un même dispositif. Un inconvénient d’un tel dispositif de référence est le même que celui décrit plus avant, à savoir que les deux cellules photovoltaïques monofaciales sont de nature différente d’une cellule bifaciale, n’ont notamment pas la même réponse spectrale qu’une cellule bifaciale et pas le même comportement électrique. Ils n’ont pas le même comportement thermique qu’un dispositif bifacial, dans la mesure où il existe un espace entre les deux cellules. De ce fait, un tel dispositif photovoltaïque de référence n’est pas adapté pour représenter le dispositif photovoltaïque bifacial dont on cherche à suivre les performances.

[0027] On comprend des documents de l’état de la technique qu’il n’est pas évident de mesurer la température d’une cellule photovoltaïque bifaciale, sans que la mesure elle-même n’apporte un biais de mesure, et qu’il n’est pas évident de disposer d’une cellule photovoltaïque bifaciale représentative d’un dispositif photovoltaïque bifacial. Ainsi, il n’existe donc pas à ce jour de dispositif photo voltaïque bifacial de référence permettant à la fois de mesurer l’éclairement reçu et d’obtenir une estimation réaliste à la fois du courant photogénéré et de la température de fonctionnement d’une cellule d’un module ou d’un dispositif photovoltaïque bifacial. [0028] L’invention vise à surmonter les inconvénients précités de l’art antérieur.

[0029] Plus particulièrement elle vise à disposer d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence permettant d’évaluer ou de suivre les performances d’un ou de plusieurs dispositifs photovoltaïques bifaciaux. En particulier, l’invention vise à disposer d’un dispositif photovoltaïque de référence bifacial qui permette de déterminer avec précision le courant de court-circuit et la température d’un dispositif bifacial soumis à un éclairement bifacial, et dont lesdites mesures soient représentatives d’un ou de plusieurs dispositifs photovoltaïques bifaciaux.

EXPOSE DE L’INVENTION

[0030] Un premier objet de l’invention permettant de remédier à ces inconvénients est un dispositif photovoltaïque bifacial de référence comprenant au moins deux cellules photovoltaïques bifaciales de référence non occultées, les bornes de chaque cellule étant reliées à un circuit électrique compris dans ledit dispositif ; au moins une première cellule photovoltaïque bifaciale de référence étant reliée à un premier circuit électrique, ledit premier circuit électrique étant un circuit fermé comportant une première résistance de valeur connue R ₁ ; et au moins une deuxième cellule photo voltaïque bifaciale de référence étant reliée à un deuxième circuit électrique, ledit deuxième circuit électrique étant un circuit ouvert ; le dispositif comprenant en outre des moyens de mesure de tension, aptes à mesurer au moins :

- une première tension Vi aux bornes de la première résistance, ladite première tension Vi correspondant à la tension du courant de court-circuit V| _CCi de la première cellule de référence, la tension du courant de court-circuit V| _CC1 permettant de déterminer le courant de court-circuit l _cci selon la formule :

- une deuxième tension V ₂ aux bornes du deuxième circuit ouvert, ladite deuxième tension V ₂ correspondant à la tension en circuit ouvert V _co2 de la deuxième cellule de référence ; les cellules photovoltaïques bifaciales de référence étant disposées sensiblement selon un même plan. [0031] Le dispositif selon l’invention peut être en une seule partie (toutes les cellules étant sur un même support par exemple) ou en plusieurs parties (par exemple en plusieurs modules ou mini-modules). Les cellules photovoltaïques d’un même dispositif sont coplanaires, de manière à pouvoir caractériser l’éclairement sur un plan donné.

[0032] Les cellules bifaciales du dispositif de référence doivent être représentatives des cellules photovoltaïques composant les dispositifs photovoltaïques bifaciaux dont on cherche à évaluer ou suivre les performances.

[0033] De plus, toutes les cellules bifaciales d’un dispositif de référence sont en le même matériau et en les mêmes caractéristiques, et de préférence ce sont toutes des cellules bifaciales identiques.

[0034] De préférence, tout ou partie des cellules bifaciales d’un dispositif de référence sont choisies de façon à ce que, lorsqu’elles sont associées (c’est-à-dire une cellule est en court-circuit alors que l’autre est en circuit ouvert et/ou lorsque une cellule est occultée en face avant alors que l’autre cellule est occultée en face arrière), leurs faces avant et arrière respectives soient de même nature, notamment si la technologie de fabrication des cellules bifaciales crée des cellules bifaciales avec deux faces de nature différentes. Deux cellules ainsi associées sont généralement deux cellules adjacentes.

[0035] Par raccourci, une cellule est dite en « court-circuit >> lorsque ses bornes sont reliées à un circuit fermé par un shunt (ou résistance en dérivation) et une cellule est dite en « circuit ouvert >> lorsque ses bornes sont reliées à un circuit ouvert, c’est-à- dire que les bornes de la cellule ne sont pas reliées entre elles.

[0036] Dans l’ensemble de la présente description, par souci de simplification, une cellule photovoltaïque bifaciale de référence peut être désignée par « cellule de référence >> voire « cellule >>. De même, un dispositif photovoltaïque bifacial de référence peut être désigné par « dispositif de référence >> voire « dispositif ». En outre, un dispositif photovoltaïque bifacial dont on cherche à suivre ou évaluer les performances peut être désigné par « dispositif photovoltaïque bifacial >>. Egalement par simplification, on pourra parler d’un dispositif photovoltaïque bifacial, bien qu’il soit évident qu’un dispositif de référence puisse suivre ou évaluer les performances de plusieurs dispositifs photovoltaïques bifaciaux. [0037] Evidemment, pour un dispositif bifacial, les termes de « face avant >> et de « face arrière >> ont un peu moins de sens que pour un dispositif monofacial. Aussi, par convention, on désignera par « face avant >> ou « plaque avant >> la face ou la plaque exposée le plus directement au rayonnement et par « face arrière >> ou « plaque arrière >> la face ou la plaque exposée le moins directement au rayonnement. Plus généralement, « avant >> ou « devant >> se réfère au côté exposé le plus directement au rayonnement, et « arrière >> ou « derrière >> se réfère au côté exposé le moins directement au rayonnement.

[0038] Selon l’invention, un circuit électrique « relié à >> une cellule signifie qu’il est relié aux bornes de ladite cellule.

[0039] Le dispositif photovoltaïque bifacial de référence selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniques possibles.

[0040] Selon un mode de réalisation, au moins un circuit électrique fermé apte à mesurer une tension de court-circuit comporte un cavalier disposé entre la résistance dudit circuit électrique fermé et la cellule de référence reliée audit circuit électrique fermé.

[0041 ] Selon un mode de réalisation préféré, chaque cellule photovoltaïque bifaciale de référence comprend une plaque avant formant la face avant et une plaque arrière formant la face arrière, la cellule étant encapsulée dans une couche d’encapsulation entre les plaques avant et arrière. Les cellules photovoltaïques bifaciales de référence peuvent être encapsulées séparément ou ensemble.

[0042] Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre au moins une cellule photovoltaïque bifaciale de référence occultée sur une face avant ou arrière par au moins un cache compris dans ledit dispositif, les bornes de ladite au moins une cellule occultée étant reliées à un circuit électrique fermé comportant une résistance, les moyens de mesure de tension étant aptes à mesurer une tension aux bornes de ladite résistance, correspondant à la tension de courant de court-circuit V| _CC dû à l’éclairement reçu par la face non occultée de ladite au moins une cellule occultée.

[0043] Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins deux cellules photovoltaïques bifaciales de référence occultées sur deux faces différentes par au moins deux caches compris dans ledit dispositif, les bornes de chaque cellule occultée étant reliées à un circuit électrique fermé comportant une résistance, les moyens de mesure de tension étant aptes à mesurer une tension aux bornes de chaque résistance, correspondant à la tension de courant de court-circuit V| _CC dû à l’éclairement reçu par la face non occultée de chaque cellule occultée.

[0044] Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins deux cellules photovoltaïques bifaciales de référence occultées sur une même face avant ou arrière par au moins un cache compris dans ledit dispositif, de préférence par le même cache, les bornes d’au moins une cellule occultée étant reliées à au moins un circuit électrique fermé comportant une résistance de manière à mesurer la tension de courant de court-circuit V| _CC et les bornes d’au moins une autre cellule occultée étant reliées à au moins un circuit électrique ouvert de manière à mesurer une tension de circuit ouvert V _co .

[0045] Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins trois cellules photovoltaïques bifaciales de référence occultées sur deux faces différentes par au moins deux caches compris dans ledit dispositif, les bornes des cellules occultées sur la même face étant reliées l’une à un circuit électrique fermé comportant une résistance de manière à mesurer la tension de courant de court-circuit V| _CC et l’autre à un circuit électrique ouvert de manière à mesurer une tension de circuit ouvert V _co .

[0046] Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins au moins quatre cellules photovoltaïques bifaciales de référence occultées sur deux faces différentes par au moins deux caches compris dans ledit dispositif, au moins deux cellules étant occultées sur leurs faces avant, l’une étant reliée à un circuit électrique fermé comportant une résistance de manière à mesurer la tension de courant de court-circuit V| _CC , l’autre étant reliée à un circuit électrique ouvert de manière à mesurer une tension de circuit ouvert V _co , et au moins deux cellules étant occultées sur leurs faces arrière, l’une étant reliée à un circuit électrique fermé comportant une résistance de manière à mesurer la tension de courant de court-circuit V| _CC et l’autre étant reliée à un circuit électrique ouvert de manière à mesurer une tension de circuit ouvert. [0047] Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre au moins un capteur de température disposé contre la face occultée d’au moins une cellule de référence occultée.

[0048] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comprend au moins deux capteurs de température disposés contre les faces occultées d’au moins deux cellules de référence occultées.

[0049] Selon un mode de réalisation, au moins un capteur de température est associé à une cellule de référence occultée en court-circuit.

[0050] Selon un mode de réalisation pouvant être combiné avec le mode précédent, au moins un capteur de température est associé à une cellule de référence occultée en circuit ouvert.

[0051 ] Selon un mode de réalisation, au moins un cache est intégré contre (ou à) la plaque avant et/ou contre (ou à) la plaque arrière d’une cellule de référence occultée, et étant de préférence encapsulé dans la couche d’encapsulation.

[0052] Un cache désigne tout moyen (film, couche, plaque, feuille ...) adapté pour maximiser les réflexions et pour limiter les transmissions sur une face (face occultée) de la cellule photovoltaïque bifaciale tout en limitant les réflexions sur l’autre face (face non occultée). Il comprend généralement une face claire qui maximise les réflexions et limite les transmissions (par exemple une face blanche) et une face foncée qui limite les réflexions (par exemple une face noire).

[0053] Le cache doit en outre modifier le moins possible le comportement thermique de la cellule photovoltaïque. Il doit être le plus fin possible, tout en permettant l’occultation de la face. Cela peut être un film d’une centaine de microns à quelques millimètres d’épaisseur, par exemple un film en PVF (PolyFluorure de Vinyle), notamment un film en PVF distribué sous la marque Tedlar®.

[0054] Selon un mode de réalisation avantageux, au moins un cache est encapsulé dans la couche d’encapsulation de la cellule occultée. Cela permet de contrebalancer la surépaisseur du cache par la réduction de l’épaisseur de la couche d’encapsulation à l’endroit où est encapsulé le cache. Cela est un moyen de limiter l’impact du cache sur le comportement thermique de la cellule photovoltaïque. De préférence, tous les caches sont encapsulés dans la couche d’encapsulation de la cellule occultée.

[0055] Une cellule photovoltaïque bifaciale de référence occultée par un cache peut être désignée par « cellule de référence occultée >> ou « cellule occultée ». Une cellule photovoltaïque bifaciale de référence non occultée par un cache peut être désignée par « cellule de référence non occultée >> ou « cellule non occultée >>.

[0056] Un deuxième objet de l’invention est un système photovoltaïque comprenant au moins un dispositif photovoltaïque bifacial et au moins un dispositif photovoltaïque bifacial de référence selon le premier objet de l'invention.

[0057] Selon un mode de réalisation, au moins un dispositif photovoltaïque bifacial de référence est disposé à côté du dispositif photo voltaïque bifacial.

[0058] Selon un mode de réalisation pouvant être combiné avec le mode précédent, les cellules d’au moins un dispositif photovoltaïque bifacial de référence sont disposées au sein du dispositif photovoltaïque bifacial, entre plusieurs cellules photovoltaïques bifaciales et/ou au niveau d’au moins un bord dudit dispositif photovoltaïque bifacial.

[0059] Le dispositif photovoltaïque bifacial de référence et le système photovoltaïque selon l'invention peuvent comporter l'une quelconque des caractéristiques précédemment énoncées, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques.

[0060] Un troisième objet est un procédé de détermination d’au moins une température et d’au moins un courant de court-circuit d’un dispositif de référence selon le premier objet de l’invention, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :

- une étape de mesure d’une tension aux bornes de la résistance de valeur R d’un circuit électrique fermé relié aux bornes d’une cellule photo voltaïque bifaciale de référence non occultée en court-circuit, ladite tension correspondant à la tension V| _CC du courant de court-circuit de ladite cellule ;

- une étape de détermination du courant de court-circuit l _cc de ladite cellule à partir de la tension V| _CC du courant de court-circuit mesurée, en utilisant la loi d’Ohm :

- une étape de mesure d’une tension aux bornes d’une cellule photo voltaïque bifaciale de référence non occultée en circuit ouvert, ladite tension correspondant à la tension en circuit ouvert V _co de ladite cellule ; et

- une étape de détermination d’une température T à partir du courant de court-circuit l _cc déterminé, et de la tension en circuit ouvert V _co mesurée, et éventuellement d’autres paramètres caractéristiques d’au moins une cellule de référence. Les autres paramètres peuvent être des paramètres caractéristiques fournis par des essais, des étalonnages et/ou fournis par le fabricant de ladite cellule.

[0061] Selon un mode de réalisation particulier, l’étape de détermination d’une température T utilise la formule : où :

- V _co est la tension en circuit ouvert mesurée ;

- VCOSTC est la tension en circuit ouvert dans les conditions standard de test ;

- I _cc est le courant de court-circuit déterminé ;

- ICCSTC est le courant de court-circuit dans les conditions standard de test ;

- a et p sont des coefficients pouvant être obtenus par un étalonnage du dispositif.

[0062] L’invention concerne également un procédé de détermination d’au moins un courant de court-circuit d’une face avant, et/ou respectivement d’une face arrière, d’au moins une cellule photovoltaïque bifaciale occultée d’un dispositif de référence (comportant au moins une cellule photovoltaïque bifaciale occultée), ledit procédé comprenant les étapes suivantes :

- une étape de mesure d’une tension aux bornes de la résistance d’un circuit électrique fermé relié aux bornes d’une cellule photovoltaïque bifaciale de référence occultée en face arrière, et/ou respectivement en face avant, ladite tension correspondant à la tension V| _CC du courant de court-circuit de ladite cellule ;

- une étape de détermination du courant de court-circuit l _cc de ladite cellule à partir de la tension V| _CC du courant de court-circuit mesurée, en utilisant la loi d’Ohm.

[0063] Selon un mode de réalisation particulier, ledit procédé est également apte à déterminer une température d’une face avant, et/ou respectivement d’une face arrière, d’au moins une cellule photovoltaïque bifaciale occultée, ledit procédé comprend en outre :

- une étape de mesure d’une tension aux bornes d’une cellule photo voltaïque bifaciale de référence en circuit ouvert et occultée en face arrière, et/ou respectivement en face avant, ladite tension correspondant à la tension en circuit ouvert V _co de ladite cellule ; et

- une étape de détermination d’une température T à partir du courant de court-circuit Icc déterminé, et de la tension en circuit ouvert V _co mesurée, et éventuellement d’autres paramètres caractéristiques d’au moins une cellule de référence. Les autres paramètres peuvent être des paramètres caractéristiques fournis par des essais, des étalonnages et/ou fournis par le fabricant de ladite cellule.

[0064] Selon un mode de réalisation particulier, l’étape de détermination d’une température T utilise la formule : où :

- V _co est la tension en circuit ouvert mesurée ;

- V _C oSTc est la tension en circuit ouvert dans les conditions standard de test ;

- I _cc est le courant de court-circuit déterminé ;

- ICCSTC est le courant de court-circuit dans les conditions standard de test ;

- a et p sont des coefficients pouvant être obtenus par un étalonnage du dispositif.

[0065] Selon un mode de réalisation particulier, dans lequel au moins une cellule occultée est munie d’un capteur de température contre sa face occultée, le procédé est apte à déterminer une température d’une face avant, et/ou respectivement d’une face arrière, et la température est mesurée par le au moins un capteur de température.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0066] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d’exemple et qui représentent, respectivement :

[0067] La Fig.1 représente un premier mode de réalisation d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention.

[0068] La Fig.2 représente un deuxième mode de réalisation d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention.

[0069] La Fig.3 représente un troisième mode de réalisation d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention. [0070] La Fig.4 représente un quatrième mode de réalisation d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention.

[0071] La Fig.5 représente un cinquième mode de réalisation d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention.

[0072] La Fig.6 représente un sixième mode de réalisation d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention.

[0073] La Fig.7 représente un septième mode de réalisation d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention.

[0074] La Fig.8 représente un exemple d’intégration d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention dans un dispositif photovoltaïque bifacial.

[0075] Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues.

[0076] De plus, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

[0077] Les figures 1 à 7 représentent plusieurs modes de réalisation d’un dispositif photovoltaïque bifacial de référence conforme à l’invention (dénommé ci-après « dispositif de référence »).

[0078] Dans l’ensemble des figures 1 à 7, les cellules photovoltaïques de référence sont encapsulées dans une couche d’encapsulation 40 transparente à la lumière, par exemple en polyéthylène-acétate de vinyle (EVA), ou en polyvinylbutyral (PVB) ou tout autre matériau adapté et connu dans le domaine de l’invention, afin de protéger lesdites cellules de l'environnement extérieur, tout en perturbant au minimum la réception du rayonnement lumineux. Une partie des conducteurs formant les circuits décrits ci-après est également encapsulée dans la couche d’encapsulation.

[0079] L’ensemble cellules et couche d’encapsulation est intercalé entre une plaque avant 41 formant la face avant AV et une plaque arrière 42 formant la face arrière AR. Les plaques avant et arrière sont de dimensions adaptées pour recouvrir la couche d’encapsulation. Le dispositif de référence étant bifacial, les plaques avant et arrière sont toutes les deux transparentes (par exemple en bi-verre ou tout autre matériau adapté et connu dans le domaine de l’invention). [0080] A noter que dans les figures 1 à 7, les cellules sont encapsulées ensemble, mais ceci n’est pas limitatif, chaque cellule peut être encapsulée individuellement, avec sa propre plaque avant et sa propre plaque arrière.

[0081] L’ensemble cellules / couche d’encapsulation / plaques avant et arrière est fabriqué et assemblé par un des procédés connus dans le domaine de l’invention, typiquement par un procédé de lamination à chaud (voire à froid) et sous vide, formant une structure.

[0082] Lorsqu’il y a un cache contre une face avant ou arrière de certaines des cellules, celui-ci peut être intégré à cette structure. Un cache peut ainsi être assemblé contre (ou à) une plaque avant et/ou arrière, et il est de préférence encapsulé dans la couche d’encapsulation de la cellule occultée.

[0083] Les cellules de référence doivent être les plus représentatives possible des cellules du dispositif photovoltaïque bifacial dont on cherche à évaluer ou suivre les performances (dénommé ci-après « dispositif photovoltaïque bifacial »). Comme indiqué précédemment, par simplification, on parlera d’un dispositif photovoltaïque bifacial bien qu’il soit évident qu’un dispositif de référence puisse suivre ou évaluer les performances de plusieurs dispositifs photovoltaïques bifaciaux.

[0084] De préférence, les cellules bifaciales du dispositif de référence sont constituées du même matériau que les cellules composant les dispositifs photovoltaïques bifaciaux, et encore plus préférentiellement avec une réponse spectrale proche ou équivalente.

[0085] En outre, les matériaux de la couche d’encapsulation et des plaques avant et arrière sont de préférence choisis identiques à ceux des dispositifs photovoltaïques bifaciaux dont on cherche à évaluer ou suivre les performances.

[0086] Ainsi, on peut choisir des cellules bifaciales issues de la chaîne de fabrication des cellules utilisées pour les dispositifs photovoltaïques bifaciaux dont on cherche à évaluer ou suivre les performances et/ou sélectionnées avec les mêmes critères de sélection que les cellules des dispositifs photovoltaïques bifaciaux, par exemple la même puissance et/ou le même courant au point de puissance maximum...

[0087] Il est à noter que la disposition des cellules dans le dispositif n’est pas nécessairement comme représenté dans les figures 1 à 7. L’essentiel est d’avoir des cellules disposées les unes à côté des autres, selon un même plan, de préférence encapsulées ensemble, mais il n’est pas obligatoire que la disposition soit aussi régulière que celle représentée. En outre, il ne s’agit pas nécessairement de cellules de même taille que la cellule photovoltaïque à suivre ou évaluer. Il est cependant important que toutes les cellules d’un même dispositif de référence soient en le même matériau et de mêmes caractéristiques. Ce peut être des cellules identiques.

[0088] En outre, les circuits électriques ouverts et fermés reliés aux bornes des cellules ne sont pas nécessairement disposés en partie périphérique inférieure du dispositif de référence. Ils peuvent être disposés sur une autre partie périphérique du dispositif. Il est essentiel qu’ils ne soient disposés sur aucune des faces avant et arrière des cellules.

[0089] Par raccourci dans la présente description, on pourra écrire que les circuits électriques sont reliés aux cellules, signifiant de manière évidente, qu’ils sont reliés aux bornes desdites cellules.

[0090] Les signaux de tension peuvent être déportés loin des cellules. Par contre, les mesures de courant se font par mesure de la tension aux bornes donc proche des cellules, évitant des longueurs de câble inutiles qui créent des chutes de tension parasites.

[0091] Enfin, bien que cela ne soit pas représenté dans les figures, le dispositif photovoltaïque bifacial de référence comprend une unité de traitement apte à réaliser au moins les opérations décrites plus après.

[0092] Les différentes tensions délivrées par le dispositif photovoltaïque bifacial de référence selon l’invention peuvent être traitées classiquement au niveau du dispositif en fournissant des courants 4-20 mA ou en les incluant dans des registres du type Modbus, avec ou sans traitement mathématique préalable.

[0093] La figure 1 représente un premier dispositif de référence 11 comprenant :

- une première et une deuxième cellule photo voltaïque bifaciale de référence 21 , 22 (dénommées ci-après « cellules de référence >>);

- un premier et un deuxième circuit électrique 31 , 32, le premier circuit électrique 31 étant relié à la première cellule photovoltaïque bifaciale 21 et le deuxième circuit électrique 32 étant relié à la deuxième cellule photovoltaïque bifaciale 22.

[0094] Les circuits électriques sont disposés en bordure (ou périphérie) des cellules de référence. [0095] Le premier circuit électrique 31 est un circuit fermé par un shunt, c’est-à-dire par une première résistance 310 placée en dérivation.

[0096] La première cellule 21 , reliée au shunt, est maintenue proche de son état de court-circuit. La valeur R ₁ de la première résistance 310 doit être connue avec précision et doit être convenablement choisie, de manière connue de l’homme du métier. On choisit généralement une valeur de résistance définie pour que, sous l’éclairement maximum considéré, la tension aux bornes du shunt permette de rester dans la partie rectiligne de la courbe courant-tension, soit par exemple 50 mV. A titre d’exemple, si le courant est de 10 A sous l’éclairement maximum, une valeur convenable de résistance est de 5 mQ.

[0097] Le premier circuit électrique 31 comprend un moyen de mesure de la tension (première tension V-i) aux bornes de la résistance 310 (moyen de mesure non représenté). Cette première tension V! mesurée correspond à la tension du courant de court-circuit ou tension de court-circuit V| _CCi de la première cellule 21 .

[0098] En mesurant cette première tension Vi aux bornes de la résistance, on peut déterminer le courant de court-circuit l _cci selon la loi d’Ohm, soit :

[0099] [Math.1]

[0100] Le deuxième circuit électrique 32 est un circuit ouvert. Il comprend un moyen de mesure de la tension (deuxième tension V ₂ ) en ses deux bornes (moyen de mesure non représenté). Cette deuxième tension V ₂ correspond à la tension en circuit ouvert V _co2 de la deuxième cellule 22.

[0101] Comme indiqué en introduction de la présente description, il est connu que la tension en circuit ouvert V _co et la puissance au point de puissance maximum Pp _ma x dépendent de la température : plus précisément, on considère que ce sont des fonctions affines de la température et on parle de coefficient de température de la tension en circuit ouvert et de coefficient de température de la puissance au point de puissance maximum. En outre, ces coefficients de température varient eux-mêmes avec le courant de court-circuit.

[0102] Il existe une relation communément utilisée dans la littérature exprimant la tension en circuit ouvert d’un dispositif photovoltaïque en fonction de son courant de court-circuit et de sa température, qui peut être appliquée au dispositif de référence selon l’invention :

[0103] [Math.2] où :

- V _co est la tension en circuit ouvert dans les conditions de mesure ;

- VCOSTC est la tension en circuit ouvert dans les conditions standard de test ;

- T est la température du dispositif (des cellules) ;

- I _cc est le courant de court-circuit déterminé dans les conditions de mesure ;

- ICCSTC est le courant de court-circuit dans les conditions standard de test ;

- a et p sont des coefficients pouvant être obtenus par l’étalonnage du dispositif ; p est généralement désigné par « coefficient de température de la tension en circuit ouvert >>.

[0104] Un exemple d’étalonnage est le suivant: sous flash-test, on soumet la cellule à une série de niveaux d’éclairement et de températures, par exemple ceux définis dans le Tableau 2 de la norme IEC 61853-1 , puis sous chaque condition, on mesure la tension en circuit ouvert V _co , le courant de court-circuit l _cc et la température T. Supposant connu le courant de court-circuit dans les conditions standard de test ICCSTC, on fait un tableau l _cc , T, V _co , ln(l _cc /l _cc sTc), T-25, puis, par régression linéaire, on calcule les coefficients de [Math.2],

[0105] Il est rappelé que les conditions standard de test, notamment définies par la norme IEC 60904, correspondent à un éclairement selon la répartition spectrale AM1.5, avec une puissance lumineuse (ou irradiance) normale de 1000 W/m ² et sous une température du dispositif de 25°C.

[0106] Sachant que :

[0107] [Math.3]

[0108] On a également :

[0109] [Math.4] i > ^V IccSTC ' ccST C _D [0110] On doit également disposer des tensions (court-circuit et circuit ouvert) dans les conditions normales de test pour en déduire la température T dans les conditions de mesure.

[0111] La température ainsi déterminée correspond à la température des cellules de référence, représentatives des cellules photovoltaïques bifaciales.

[0112] On peut déterminer l’éclairement E d’une cellule de référence en utilisant la formule :

[0113] [Math.5]

ESTC étant l’éclairement dans les conditions standard de test, soit 1000W/m ² .

[0114] De manière plus précise, en connaissant la température T, on peut affiner le résultat en utilisant la formule :

[0115] [Math.6] où a est un coefficient de courant de court-circuit, pouvant être obtenu par l’étalonnage du dispositif.

[0116] Le dispositif de référence selon l’invention permet donc de déterminer précisément la température de cellules photovoltaïques bifaciales, et ce, sans les inconvénients de l’état de la technique. Notamment, il n’est pas nécessaire d’installer de capteur de température sur lesdites cellules.

[0117] Le dispositif de référence selon l’invention permet en outre de déterminer en même temps le courant de court-circuit (pouvant être désigné par raccourci par « éclairement >> en lien avec la formule [Math.6] ci-dessus).

[0118] Ainsi, on peut déterminer la puissance électrique du dispositif de référence, et par là même, la puissance électrique du dispositif photovoltaïque bifacial dont il est représentatif.

[0119] La puissance électrique peut être déterminée en utilisant un modèle permettant de calculer, à partir de la valeur du courant de court-circuit et de la température, les valeurs de la tension en circuit ouvert, du courant, de la tension et de la puissance au point de puissance maximum. Il peut s’agir par exemple du modèle MotherPV décrit notamment dans la publication « Description of MotherPV, the new method developed at INES / CEA for the assessment of the energy production of photovoltaic modules », Guérin de Montgareuil, Antoine, 22 ^nd European Photovoltaic Solar Energy Conference, Milano, 2007, Milano, Italy, 2007 >> et dans la publication « A new tool for the MotherPV method: modelling of the irradiance coefficient of photovoltaic modules », Guérin de Montgareuil, Antoine, Sicot , Lionel, Martin, Jean-Luc, Mezzasalma, Frédéric, Merten, Jens 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Hamburg, 2009, Hamburg, Germany, 2009.

[0120] La figure 2 représente un deuxième dispositif de référence 12 conforme à l’invention qui diffère du premier dispositif en ce que le premier circuit électrique 31 comprend en outre un cavalier amovible 315. Un tel cavalier amovible ainsi disposé sur un des conducteurs du premier circuit permet de déterminer avec une meilleure précision la valeur du courant de court-circuit de la première cellule de référence 21 dans les conditions standards de test. Il est rappelé que le principe du cavalier est de rester fermé tant qu’il n’est pas nécessaire de faire cette mesure, il est enlevé et le circuit est ainsi ouvert pour permettre de réaliser cette mesure en mettant à la place un shunt bien défini. Notamment, il peut être utilisé par les laboratoires de métrologie accrédités pour réaliser de telles mesures, qui, pour plus de précision, mesurent directement le courant de court-circuit sans passer par la tension aux bornes du shunt. Les laboratoires enlèvent donc le cavalier et mettent à la place leurs propres shunts pour la mesure du courant.

[0121 ] Ainsi, on peut mesurer plus précisément la valeur I _CC STC puis mesurer dans les conditions de mesure la valeur l _cc par la mesure de Vi en connaissant Ri comme décrit plus avant, ce qui permet d’obtenir la température plus précisément. Cela peut également permettre de déterminer plus précisément les coefficients a et 0 de la formule [Math.2],

[0122] Cette caractéristique de cavalier dans un circuit électrique fermé par un shunt peut être ajoutée à un ou plusieurs circuits fermés d’un ou plusieurs des dispositifs décrits selon les modes de réalisation qui suivent, plus généralement à un ou plusieurs circuits fermés d’un dispositif de référence selon l’invention. [0123] La figure 3 représente un troisième dispositif de référence 13 conforme à l’invention qui diffère du premier dispositif en ce qu’il comprend en outre des troisième et quatrième cellules de référence 23, 24.

[0124] Chacune de ces cellules de référence 23, 24 est occultée sur une face, c’est- à-dire assemblée avec un cache 51 , 52 sur une face. Les caches peuvent être sous forme de film Tedlar® avec une face noire et une face blanche.

[0125] Dans le dispositif représenté, un premier cache 51 est disposé derrière la troisième cellule 23, la face noire du cache étant orientée vers la face avant AV du dispositif et la face blanche vers la face arrière AR du dispositif, de façon à éviter les réflexions en face avant de la cellule 23 et renvoyer au maximum la lumière en face arrière de ladite cellule. Un deuxième cache 52 est disposé devant la quatrième cellule 24, la face blanche du cache étant orientée vers la face avant AV du dispositif et la face noire vers la face arrière AR du dispositif, de façon à éviter les réflexions en face arrière de la cellule 24 et renvoyer au maximum la lumière en face avant de ladite cellule.

[0126] Ainsi, la troisième cellule 23 combinée avec le premier cache 51 permet de mesurer l’éclairement uniquement en face avant, alors que la quatrième cellule 24 combinée avec le deuxième cache 52 permet de mesurer l’éclairement uniquement en face arrière. Cela permet de différencier l’éclairement en face avant et l’éclairement en face arrière. On peut en outre vérifier si l’éclairement mesuré pour la première cellule 21 (mesuré pour les deux faces) correspond bien à la somme des éclairements de chacune des faces avant et arrière.

[0127] Chacune de ces cellules de référence 23, 24 est reliée à un circuit électrique 33, 34 qui est un circuit fermé comprenant un shunt, c’est-à-dire une résistance en dérivation. Le troisième circuit électrique 33 comprend une deuxième résistance 330 de valeur R ₃ connue et le quatrième circuit électrique 34 comprend une troisième résistance 340 de valeur R ₄ connue.

[0128] De manière similaire au premier mode de réalisation, les cellules 23 et 24 sont maintenues proches de leur état de court-circuit, et les valeurs R ₃ et R ₄ des deuxième et troisième résistances 330, 340 doivent être connues avec précision et doivent être convenablement choisies, comme décrit précédemment. [0129] Le troisième circuit électrique 33 comprend un moyen de mesure de la tension (troisième tension V ₃ ) aux bornes de la deuxième résistance 330 et le quatrième circuit électrique 34 comprend un moyen de mesure de la tension (quatrième tension V ₄ ) aux bornes de la troisième résistance 340. La troisième tension V ₃ mesurée correspond à la tension du courant de court-circuit ou tension de court-circuit Vi _cc3 de la troisième cellule 23 (plus précisément la tension de court-circuit correspondant à l’éclairement reçu par la face avant, c’est à dire V| _Cc3AV ). La quatrième tension V ₄ mesurée correspond à la tension du courant de court-circuit ou tension de court- circuit Vi _cc4 de la quatrième cellule 24 (plus précisément la tension de court-circuit correspondant à l’éclairement reçu par la face arrière, c’est à dire V| _CC4A R). On peut ainsi déterminer les courant de court-circuit l _cc3 et l _cc4 des troisième et quatrième cellules selon la loi d’Ohm (courants de court-circuit que l’on nomme par raccourci « éclairements >> >> bien qu’il ne s’agisse pas de la même grandeur), du moins les courants de court-circuit correspondant à l’éclairement reçu par leur face non occultée.

[0130] Alternativement, on peut n’ajouter qu’une seule parmi les troisième et quatrième cellules. Cela peut être une cellule avec un cache configuré pour ne mesurer que l’éclairement en face avant de ladite cellule, ce qui correspondrait à l’ensemble troisième cellule 23 / premier cache 51 . Dans ce cas, on peut déduire l’éclairement sur la face arrière par différence entre la valeur de l’éclairement bifacial déterminé et celui déterminé sur cette troisième cellule occultée. Ou bien, cela peut être une cellule avec un cache configuré pour ne mesurer que l’éclairement en face arrière de ladite cellule, ce qui correspondrait à l’ensemble quatrième cellule 24 / deuxième cache 52. Dans ce cas, on peut en déduire l’éclairement sur la face avant par différence entre la valeur de l’éclairement bifacial déterminé et celui déterminé sur cette quatrième cellule occultée.

[0131 ] Il est cependant avantageux de disposer des deux cellules supplémentaires, par exemple pour avoir une indication supplémentaire sur la validité des mesures en cas d’incohérence, qui peut être due à des débris, végétaux ou autres, ainsi que des salissures, des ombrages sur l’une quelconque des cellules. On pallie alors ce problème en prenant comme éclairement le maximum entre l’éclairement mesuré par la première cellule 21 et la somme des éclairements mesurés par les troisième et quatrième cellules 23, 24. [0132] La figure 4 représente un quatrième dispositif de référence 14 conforme à l’invention qui diffère du troisième dispositif en ce qu’il comprend en outre au moins une sonde de température sur la face occultée d’au moins une des troisième et/ou quatrième cellules.

[0133] Le dispositif représenté comprend deux capteurs de température : un premier capteur 61 est disposé contre la face arrière (occultée) de la troisième cellule 23, et un deuxième capteur 62 est disposé sur contre la face avant (occultée) de la quatrième cellule 24. Les capteurs sont ici associés avec des cellules en court-circuit, permettant une mesure de température même lorsqu’on ne connait pas la tension de circuit ouvert. Cela permet notamment d’augmenter la précision de la détermination de l’éclairement, calculé via l’intensité de court-circuit, notamment par le biais des formules [Math.5] et [Math.6].

[0134] Bien que cela ne soit pas représenté, chaque capteur de température est relié, de manière connue par l’homme du métier, par des fils aux appareils de mesure, le nombre de fils dépendant du type de capteur et du montage choisi.

[0135] Les capteurs de température peuvent être choisis parmi : un thermocouple, une thermistance, une sonde résistive (par exemple à base de platine, cuivre, alliages de nickel ou oxydes métalliques...). Ceci est applicable pour tous les modes de réalisation comprenant au moins un capteur de température.

[0136] Un capteur de température disposé contre la face cachée d’une cellule photovoltaïque bifaciale de référence peut être encapsulé dans la couche d’encapsulation. Il peut notamment être disposé entre le cache et la cellule correspondante. Ceci est applicable pour tous les modes de réalisation comprenant au moins un capteur de température contre la face occultée d’une cellule.

[0137] La figure 5 représente un cinquième dispositif de référence 15 conforme à l’invention qui diffère du troisième dispositif en ce qu’il comprend deux autres cellules supplémentaires reliées chacune à un circuit ouvert. Plus précisément, une cinquième cellule 25 est associée avec la troisième cellule 23 en ce qu’un même premier cache 51 ’ est disposé derrière lesdites cellules, et une sixième cellule 26 est associée avec la quatrième cellule 24 en ce qu’un même deuxième cache 52’ est disposé devant lesdites cellules. Chacune de ces cellules de référence complémentaires 25, 26 est reliée à un circuit électrique 35, 36 qui est un circuit ouvert.

[0138] Plus précisément, le cinquième circuit 35 comprend un moyen de mesure de la tension (cinquième tension V ₅ ) en ses bornes, correspondant à la tension en circuit ouvert V _C0 5 de la cinquième cellule 25 (plus précisément la tension de circuit ouvert correspondant à l’éclairement reçu par la face avant, c’est à dire V _CO5 AV), et le sixième circuit 36 comprend un moyen de mesure de la tension (sixième tension V ₆ ) en ses bornes, correspondant à la tension en circuit ouvert V _co6 de la sixième cellule 26 (plus précisément la tension de circuit ouvert correspondant à l’éclairement reçu par la face arrière, c’est à dire V _CO6 AR)- Les moyens de mesure de tension ne sont pas représentés.

[0139] Ainsi on peut mesurer le courant de court-circuit et la tension en circuit ouvert pour chaque paire de cellules occultées 23/25 (correspondant à l’éclairement reçu par la face avant), 24/26 (correspondant à l’éclairement reçu par la face arrière). On peut notamment en déduire la température pour chaque paire en utilisant la formule [Math.2], donnant la température pour la face avant d’une part, et pour la face arrière d’autre part, et ce, sans qu’il soit nécessaire de disposer d’un capteur de température.

[0140] La figure 6 représente un dispositif selon un sixième mode de réalisation, qui diffère du dispositif de la figure 5 en ce qu’il comprend en outre deux capteurs de température : un premier capteur de température 63 contre la face cachée d’une des cellules 23, 25 et un deuxième capteur de température 64 contre la face cachée d’une des cellules 24, 26. Les capteurs de température représentés sont associés avec les cellules 25, 26 en circuit ouvert, permettant notamment de réaliser un étalonnage du dispositif de référence.

[0141] En effet, avec des cellules en circuit ouvert, on peut déterminer des valeurs de température à partir des mesures de tensions de court-circuit et de circuit ouvert et de la formule [Math.2] et on peut les comparer avec les valeurs de température mesurées par lesdits capteurs. Cela peut permettre de déterminer précisément les coefficients a et 0 de la formule [Math.2], Plus largement, cela peut permettre de réaliser l’étalonnage du dispositif de référence, comme expliqué plus après.

[0142] Lorsqu’on souhaite réaliser un tel étalonnage, en comparant deux températures obtenues selon deux méthodes différentes et avec des données issues de plusieurs cellules différentes, il est important que ces cellules soient les plus proches possible.

[0143] De manière alternative au mode de la figure 6, on peut prévoir seulement deux cellules supplémentaires 23, 25 occultées sur une même face, correspondant à la troisième cellule 23 reliée au circuit fermé 33 et à la cinquième cellule 25 reliée au circuit ouvert 35. Les deux cellules sont recouvertes d’un même cache 51 ’ en face arrière et comprennent également un capteur de température 63 contre la face occultée d’une des cellules. Ceci correspond à un septième dispositif 17 selon le mode de réalisation représenté en figure 7. Le capteur de température est ici associé avec une cellule en circuit ouvert, permettant notamment de réaliser un étalonnage du dispositif de référence.

[0144] On peut enregistrer suffisamment de données, comprenant des mesures (températures, tensions de court-circuit, tensions en circuit ouvert ...) effectuées en environnement réel pendant typiquement plusieurs journées, pour exprimer à partir de méthodes mathématiques utilisées classiquement en étalonnage, la tension en circuit ouvert de la paire de cellules 23/25 occultées sur une même face en fonction de l’éclairement reçu (courant de court-circuit) et de sa température et déterminer ainsi les coefficients de la formule [Math.2], On peut utiliser l’exemple d’étalonnage décrit plus avant, dans la description de la figure 1 .

[0145] On peut ainsi déterminer les coefficients de la formule [Math.2] en utilisant un dispositif de référence simplifié par rapport à celui de la figure 6. Cependant, avec un dispositif de référence plus complexe tel que celui de la figure 6, les informations sont avantageusement redondantes et on peut détecter des problèmes de salissures (incohérence des éclairements) ou des défauts (bullage et incohérence des températures) dans les cellules.

[0146] Alternativement à des cellules occultées en face arrière, il peut s’agir de deux cellules occultées en face avant avec un capteur de température disposé en face avant. Un tel dispositif peut être intéressant dans la mesure où l’éclairement reçu par la face arrière est important (par exemple si la face arrière est soumise à l’éclairement direct du soleil).

[0147] Le dispositif selon l’invention est idéalement disposé le plus près possible d’un dispositif photovoltaïque bifacial dont on cherche à suivre les performances, et dans les mêmes dispositions (orientation, inclinaison, système de montage), ainsi que dans le même environnement que ledit dispositif, lorsque celui-ci est déjà en place évidemment. Lorsque le dispositif photovoltaïque bifacial ou l’installation photovoltaïque n’est pas encore installé(e), le dispositif selon l’invention est disposé de préférence dans le futur lieu d’installation, ou du moins dans un lieu représentatif.

[0148] Dans le cas d’un dispositif photovoltaïque bifacial déjà installé et/ou déjà existant ou en cours de conception, il peut être intéressant d’intégrer le dispositif selon l’invention au sein même dudit dispositif afin d’en suivre les performances. Les cellules du dispositif de référence selon l’invention peuvent ainsi être intégrées lors de la fabrication du dispositif photovoltaïque bifacial. On peut par exemple intégrer des cellules 20 d’un dispositif de référence 10 dans un des espaces libres d’un dispositif photovoltaïque bifacial 100, par exemple entre quatre cellules si la technologie s’y prête et/ou des cellules 20’ d’un dispositif de référence 10’ au bord d’un module du dispositif photovoltaïque bifacial 100, comme cela est représenté en figure 8 qui représente un système photovoltaïque 1 . Les circuits sont également représentés sous la référence 30 ou 30’. Les cellules ainsi insérées ne sont pas nécessairement des cellules de même taille que les cellules du dispositif photovoltaïque bifacial, comme on peut le constater dans la figure 8.

[0149] Tout dispositif de référence selon tout mode de réalisation précédemment décrit peut ainsi être intégré à un dispositif photovoltaïque bifacial, selon l’espace disponible, ou être disposé à côté.

[0150] Les différents modes présentés peuvent être combinés entre eux, selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

[0151] En outre, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s'étend à tout mode de réalisation entrant dans la portée des revendications.