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Réalisation d'un simulateur solaire D65 à partir de diodes électroluminescentes à semi-conducteurs pour des applications en photovoltaïque

Ba, Moussa (2014). Réalisation d'un simulateur solaire D65 à partir de diodes électroluminescentes à semi-conducteurs pour des applications en photovoltaïque. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L’objectif de ce travail est de réaliser un simulateur solaire par le biais d’une combinaison de diodes électroluminescentes (DELs) et d`une technologie très simple pour des applications de tests et de caractérisation de cellules solaires photovoltaïques. Le marché photovoltaïque dispose de simulateurs solaires performants mais leur coût exorbitant et leurs dimensions limitent leur utilisation à grande échelle. L’approche adoptée dans ce travail nous a permis de miniaturiser un simulateur solaire dont les caractéristiques spectrales et colorimétriques répondent aux différentes spécifications standards établies pour un simulateur solaire en général et pour des applications photovoltaïques en particulier pour un investissement de moins de 500 dollars. Les résultats obtenus montrent des caractéristiques telles que la température de couleur proximale (TCP), le match spectrale, l’uniformité spectrale ainsi que l’instabilité temporelle de l’irradiance qui illustrent parfaitement le modèle d’un simulateur solaire haut de gamme pour la caractérisation de cellules solaires photovoltaïques dans le domaine spectrale 350 nm - 900 nm. Certes les spécifications de l’ASTM, de l’IEC et de l’IJS relatives aux simulateurs solaires sont établies entre 400 nm et 1100 nm mais le domaine du visible de la lumière du jour renferme une énergie suffisante pour un fonctionnement optimal des systèmes photovoltaïques et bien d’autres applications spécifiques. La densité spatiale de puissance du simulateur solaire de classe A final (0.927 mW/cm2) est très faible par rapport à la moyenne indiquée dans les standards (100 mW/cm2). La résolution de ce problème relève d`une question d’ingénierie et, par conséquent, ne remet nullement en cause la qualité du travail effectué.

Titre traduit

Realization of a D65 solar simulator with semiconductor light-emitting diodes for photovoltaic applications

Résumé traduit

The objective of this work is to provide a solar simulator through of a combination of lightemitting diodes (LEDs) and through of a very simple technology for test and characterization applications of photovoltaic solar cells. The photovoltaic market offers powerful solar simulators but their exorbitant cost and size limit their widespread use. The approach in this work has allowed us to miniaturize a solar simulator who’s spectral and colorimetric characteristics correspond to different standard specifications for a solar simulator in general and for photovoltaic applications especially for an investment of less than $500. The results show characteristics such as correlated color temperature (CCT), spectral match, spatial uniformity and temporal instability of irradiance that perfectly illustrate the model of an upscale solar simulator for the characterization of photovoltaic solar cells in the 350 nm to 900 nm spectral range. While the specifications of ASTM, IEC and IJS on solar simulators are established between 400 nm and 1100 nm, the visible range of the daylight contains sufficient enough energy for optimal performance of photovoltaic systems and many other specific applications. The spatial power density of the A class solar simulator made (0.927 mW/cm2) is very low compared to the average (100 mW/cm2) shown in standards. Solving this problem is an engineering matter and, therefore, it does not compromise the quality of this work.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliographie : pages 207-210.
Mots-clés libres: Systèmes photovoltaïques. Lumière solaire. Simulateurs (Appareils) Diodes électroluminescentes. Semiconducteurs Caractérisation. Cellules photovoltaïques. DELs à semiconducteurs, sources blanches, cellules solaires, énergie photovoltaïque
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Cloutier, Sylvain G.
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de thèse
François, Véronique
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 09 sept. 2014 20:07
Dernière modification: 09 sept. 2014 20:07
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1348

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