Contribution à la conception et modélisation d’un capteur solaire hybride photovoltaïque thermique à base de cellules solaires en couches minces
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Date
2017
Authors
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Publisher
Université Oum El Bouaghi
Abstract
Le but de cette étude est la modélisation des différents capteurs PVT à base des cellules solaires en couches minces et de les comparer avec celle du capteur PVT à base de silicium monocristallin. Tout au long de cette tentative, un PVT à base de cellules solaires à couches minces à base de différentes technologies (binaires, ternaires et quaternaires matériaux) a été mis en étude et fiabilité. Dans ce travail, les différentes générations ont été discutées. Les équations de bilan énergétique pour les différentes configurations ont été décrites. Les expressions analytiques pour l'efficacité électrique et thermique ont été calculées par une simulation Matlab (1D) et ANSYS Software (3D). Il a été avéré que le rendement obtenu par les capteurs PVT à base de tellurure de cadmium (CdTe), Cuivre Indium Sélénium (CIS) et Cuivre Indium Gallium Sélénium (CIGS) est plus important que celle obtenu par les capteurs PVT à base de silicium et de silicium amorphe ( a-Si), avec un taux de 47% à 57%. Par ailleurs, avec ce genre de PVT, la température de sortie du liquide de refroidissement atteint une valeur de 43,2°C est supérieure à la valeur obtenue par les capteurs PVT à base de silicium et du silicium amorphe.
ÇáÛÑÖ ãä åÐå ÇáÏÑÇÓÉ åæ äãÐÌÉ ÇááÇÞØ ÇáÔãÓí ÇáåÌíä PVT Ðæ ÈäíÉ ãÕäæÚÉ Úáì ÃÓÇÓ ÇáÎáÇíÇ ÇáÔãÓíÉ ÐÇÊ ÇáÔÑÇÆÍ ÇáÑÞíÞÉ¡ æãÞÇÑäÊå ãÚ Êáß ÇáãÕäæÚÉ ãä ÇáÓíáíßæä ÇáÃÍÇÏí. ØæÇá åÐå ÇáãÍÇæáÉ¡ Åä ÇááÇÞØ ÇáÔãÓí ÇáåÌíä PVT Ðæ ÈäíÉ ãÕäæÚÉ Úáì ÃÓÇÓ ÇáÎáÇíÇ ÇáÔãÓíÉ ÐÇÊ ÇáÔÑÇÆÍ ÇáÑÞíÞÉ ÇáãÕäæÚÉ Úáì ÃÓÇÓ ÊÞäíÇÊ ãÎÊáÝÉ (ÇáãæÇÏ ÐÇÊ ÇáÊÑßíÈÉ ÇáËäÇÆíÉ¡ ÇáËáÇËíÉ æÇáÑÈÇÚíÉ) ßÇäÊ ãÞÑÑÉ ÏÑÇÓÉ æÇÚÊãÇÏíÉ. Ýí åÐÇ ÇáÚãá¡ ÊãÊ ãäÇÞÔÉ ãÎÊáÝ ÇáÊÑßíÈÇÊ. æÞÏ æÕÝÊ ãÚÇÏáÇÊ ÊæÇÒä ÇáØÇÞÉ ááÍÕæá Úáì ÊßæíäÇÊ ãÎÊáÝÉ. Êã ÍÓÇÈ ÇáÚÈÇÑÇÊ ÇáÊÍáíáíÉ ááãÑÏæÏ ÇáßåÑÈÇÆí æÇáÍÑÇÑí ÈÇÓÊÚãÇá ÇáÈÑãÌíÇÊ: Matlab (Ýí ÇáäÙÇã ÃÍÇÏí ÇáÃÈÚÇÏ) æANSYS (Ýí ÇáäÙÇã ËáÇËí ÇáÃÈÚÇÏ). æÞÏ ÊÈíä Ãä ÇáãÑÏæÏ ÇáÍÑÇÑí ÇáÐí ÍÕá Úáíå ÈÇÓÊÚãÇá ÇááÇÞØ ÇáÔãÓí ÇáåÌíä PVT Ðæ ÈäíÉ ãÕäæÚÉ Úáì ÃÓÇÓ ãÑßÈ(CdTe)¡ ãÑßÈ (CIS) æãÑßÈ(CIGS) ÃÚáì ãä ÇáÐí ÍÕá Úáíå ÈÇÓÊÚãÇá ÇááÇÞØ ÇáÔãÓí ÇáåÌíä PVT ÇáãÈäí Úáì ÃÓÇÓ ÇáÓíáíßæä æÇáÓíáíßæä ÛíÑ ÇáãÊÈáæÑ (a-Si)¡ ÈÝÇÑÞ ãä 47? Åáì57?¡ æÃíÖÇ ãÚ åÐÇ ÇáäæÚ ãä ÇááÇÞØ ÇáÔãÓí ÇáåÌíä äÊÍÕá Úáì ÏÑÌÉ ÍÑÇÑÉ ÇáÎÑæÌ áÓÇÆá ÇáÊÈÑíÏ ÊÕá Åáì ÞíãÉ C° 43,2ÃßÈÑ ãä ÇáÞíãÉ ÇáÊí ÍÕáÊ ÚáíåÇ ÈÇÓÊÚãÇá ÇááÇÞØ ÇáÔãÓí ÇáåÌíä PVT ÇáãÈäí Úáì ÃÓÇÓ ÇáÓíáíßæä æÇáÓíáíßæä ÛíÑ ãÊÈáæÑ.
The aim of this study is modeling different PVT collectors based on thin films solar cells and compared with that of the PVT collector based on monocrystalline silicon. Throughout this attempt, a PVT based on thin films solar cells based on different technologies (binary, ternary and quaternary materials) has been put in reliability study. In this work, different generations have been discussed. The energy balance equations for different configurations has been described. The analytical expressions for electrical and thermal efficiencies have been calculated through a Matlab simulation (1D) and ANSYS Software (3D). It has been averred that the obtained efficiency by the PVT collectors based on Cadmium Telluride (CdTe), Copper Indium Diselenide (CIS) and Copper Indium Gallium Diselenide (CIGS) is more important than once obtained by PVT collectors based on silicon and amorphous Silicon (a-Si), within a rate from 47% to 57%. Furthermore, with this kind of PVT, the output temperature of the coolant reach a value of 43,2°C is higher than the value obtained by the PVT collectors based on silicon and amorphous silicon.
Description
Keywords
Photovoltaïque, Capteur solaire, Couches minces, Etude expérimentale