Intitule |
Nouvelle méthode pour l’augmentation de la puissance de sortie
des modules photovoltaïques pour une diminution substantielle
du coût Watt-crête
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Axe du projet |
Technologie photovoltaïque
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Code du projet |
UN42/10/03
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Domiciliation |
Unité de Développement des Equipements Solaires (UDES),
Route Nationale N° 11 BP N° 365 Bou Ismaïl, 42415 Tipaza, Algérie
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Responsable |
Ahmed CHIKOUCHE (DR, UDES)
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Téléphone |
024 41 01 03 / 06 61 50 27 56
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Email |
amchikouche@ymail.com; ahmed.chikouche@udes.dz
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Partenaire |
Fatiha BEN MILOUD SEBAA - Centre de Recherche et de Développement de l’Electricité
et du Gaz CREDEG/SONELGAZ, Alger
Mesbah LAIB / Hacen LAZRI - Centre de Recherche - Développement de la Gendarmerie
Nationale.
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Membre 1 |
Nouamen KELLIL
Grade
AR, UDES
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Membre 2 |
Toufik ZAREDE
Grade
AR, UDES
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Membre 3 |
Bachir HIHI
Grade
MRB, EVER POWER
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Membre 4 |
Yasmina KERBOUA ZIARI
Grade
MCA, USTHB
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Résumé |
Les systèmes de concentration photovoltaïque CPV utilisent une large
surface des composantes optiques pour collecter le rayonnement solaire direct et transférer l’énergie
aux petites cellules PV à haut rendement [1]. Le développement des (CPV) est considéré comme
l’avenir de l’énergie solaire.
L’utilisation des prismes dimensionnés d’une façon à focaliser le faisceau solaire direct sur
les modules PV pour augmenter leur rendement en énergie électrique, à comparer aux modules
classiques. Ces concentrateurs sont conçus de telle manière à suivre le soleil (Héliostat). L’autre
application des concentrateurs est pour l’énergie thermique (chauffe-eau, refroidissement).
Les concentrateurs sont conçus à partir des verres organiques, polymères, résines,. . .etc. pour
avoir une meilleure transmissibilité possible du faisceau solaire, tout en filtrant les ondes de l’infrarouge
responsables du réchauffement des cellules PV. La construction de ce genre de concentrateur
est, nettement, de faible coût à comparer au Silicium nécessaire pour assurer la même puissance.
Du faite de la remontée de la température des cellules PV (effet de serre) l’un des inconvénients
majeurs de la production photovoltaïque, une autre manière pour dissiper la chaleur est
la voie active ou passive. La première peut être concrétisée par un système hybride capable de
produire à la fois de l’électricité et de dégager suffisamment de chaleur pour en faire une source
de chauffage. Ce type d’installation, facilement réalisable et nécessitant peut d’entretien, pourra
être, d’une grande utilité pour la population et pour les besoins l’industrie en température (cycles
thermodynamiques pour la production d’électricité, source d’énergie pour des réactions chimiques,
vapeur industrielle. . .) ou même pour le refroidissement [2].
Ce projet a pour objet de réduire le coût du watt-crête par la diminution de la quantité du
Silicium dans les champs photovoltaïques.
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Intitule |
Etude des cellules solaires Tandem à hétérojonctions et à couches
minces en vue d’optimiser leurs performances
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Axe du projet |
Technologie photovoltaïque
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Code du projet |
U19/10/04
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Domiciliation |
Laboratoire Instrumentation Scientifique LIS, Université Ferhat
Abbas 19000 Sétif, Faculté de Technologie, Département Electronique.
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Responsable |
Farid DJAHLI (Pr, UFAS)
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Téléphone |
06 63 44 32 55
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Email |
fdjahli@yahoo.fr
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Partenaire |
Abdelbaki RABHI - SARL Electronic Software, 12 Rue
Halfaya Abdelkader, Sétif
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Membre 1 |
Abdesselam BOULOUFA
Grade
MCA, UFAS
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Membre 2 |
Arres BARTIL
Grade
MCA, UFAS
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Membre 3 |
NaceurEddine BOUKEZZOULA
Grade
MCA, UFAS
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Membre 4 |
Idris BOUCHAMA
Grade
MCB, U.M’SILA
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Membre 5 |
Kamal DJESSAS
Grade
Pr, U.Perpignan
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Résumé |
Les dispositifs photovoltaïques à rendement élevé sont basés sur les nouvelles
technologies des semi-conducteurs composés III-V. Ils utilisent la conversion multi spectrale
pour obtenir des rendements énergétiques élevés. La cellule solaire conventionnelle est remplacée
par le système multi jonctions (Tandem) composé d’une cellule inférieure, d’une cellule supérieure
et d’une couche fenêtre. Le système pouvant être réalisé sous forme de pile monolithique.
L’étude sera effectuée à l’aide d’un simulateur performant tel que Silvaco solaire par exemple.
Afin d’optimiser les performances du dispositif étudié, plusieurs variantes (AlGa1-x/GaAs et GaxIn1-
xP/GaAs, CIGS) et plusieurs nouveaux matériaux seront examinés.
Une étude de l’influence des paramètres physiques et technologiques et des différentes couches
sera faite afin de déterminer le système permettant de convertir une plus large partie du spectre solaire
et conduisant à des rendements élevés. En plus, pour élargir le spectre d’exploitation, d’autres
structures monolithiques Tandem seront discutées, par exemple (CuInSe2), (CuIn1-xGaxSe2) et
leurs variantes.
Une étude des différents paramètres (rendement, facteur de forme, puissance, etc.) des cellules
solaires et de simulation des caractéristiques I-V des hétéro- structures sera systématiquement
menée.
Dans un premier temps, il s’agira de comparer les différentes structures afin de déterminer
la plus performante. Ensuite, une simulation numérique sera largement utilisée afin d’étudier et
d’optimiser les paramètres les plus importants des structures retenues. Cela permettra de réduire
les pertes et d’optimiser les paramètres physiques et la géométrie de la cellule afin d’obtenir un
rendement maximum. Enfin, la dernière étape consistera à essayer de réaliser un prototype des
structures étudiées afin de valider les simulations effectuées ; des mesures expérimentales seront
alors nécessaires.
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Intitule |
Intégration et optimisation de l’éclairage photovoltaïque à base
des composants semi-conducteurs à LEDs blanches
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Axe du projet |
Technologie photovoltaïque
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Code du projet |
UN42/10/04
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Domiciliation |
Unite de Développement des Equipements Solaires (UDES),
Route nationale N°11, Bp386 Bou-Ismaïl, 42415 Tipaza, Algérie
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Responsable |
Mohamed FATHI (DR, UDES)
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Téléphone |
024 41 02 40 / 07 72 87 31 99
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Email |
dr_fathimohamed@yahoo.fr
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Partenaire |
Zohir DJIRAIRI / Kamel LAARABA - Algérienne de Gestion
des Autoroutes (AGA), Bd Mohamed 5, Alger.
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Membre 1 |
Mahfoud ABDERRAZAK
Grade
AR, UDES
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Membre 2 |
Mohammed AYAD
Grade
AR, UDES
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Membre 3 |
Hocine BELMILI
Grade
AR, UDES
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Résumé |
L’éclairage a considérablement évolué ces dernières années avec l’introduction
des lampes fluorescentes compactes (LFC) et les diodes électroluminescentes (LED) qui
ont permis l’obtention d’une nouvelle génération de luminaires éco énergétiques. Le but de ce projet
PNR est la réalisation d’un prototype de luminaire d’éclairage public (routes, extérieurs, etc.)
économique à composant LEDs. La fabrication et commercialisation à grande échelle des premières
LEDs blanches (à haute puissance) au début des années 2000, a initié le développement d’un nouveau
type d’éclairage économique et écologique à partir de ces dispositifs à semi-conducteurs. Ce
type de luminaire s’adapte très bien à l’alimentation en énergie solaire. Pour ce faire, à travers
ce PNR nous proposons l’assemblage du premier prototype " Algérien " de Luminaires à base de
LEDs blanches. A l’échelle internationale, cette technologie existe depuis 5 ans et dans le marché
2 ans. à travers le monde, on ne recense pas plus d’une vingtaine de pays fabricants de luminaires
d’éclairage LEDs. Les leaders de cette technologie sont les Japonais (Nishia, inventeur et fabricant
de la LED blanche), Américains (Cree, Fabricant de LEDs blanche de puissance de grande qualité).
Le rendement de conversion lumière/électricité des sources traditionnelles reste faible, de
quelques pourcent pour les lampes à incandescence à 25 % au maximum pour les lampes à décharge.
Ainsi aujourd’hui, l’éclairage correspond à 20 % de l’électricité consommée mondialement.
La feuille de route pour les économies d’énergie de la plupart des grands pays industrialisés fixe
comme objectif de réduire d’un facteur 2 cette dépense énergétique à l’horizon 2020, ce qui revient
à multiplier par 2 le rendement des sources lumineuses (à condition bien sûr de ne pas éclairer
plus !). Ceci ne peut être obtenu que par l’amélioration de l’efficacité énergétique (lumens/W)
des sources actuelles, et nécessite donc une rupture technologique de la même nature que celle
qui a conduit à remplacer en électronique les lampes par les transistors à semi-conducteurs. On
parle en effet de " Solid-State Lighting ", autrement dit d’éclairage par source à l’état solide. Il
s’agit en fait d’utiliser un composant à semi-conducteur classique de l’optoélectronique : la diode
électroluminescente (LED).
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Intitule |
Cellules photovoltaïques à hétérojonctions
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Axe du projet |
Technologie photovoltaïque
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Code du projet |
U13/10/06
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Domiciliation |
Unité de Recherches des Matériaux et Energies Renouvelables,
Département de Génie Electrique, Faculté de Technologie, BP 230 Pôle de Chetouane, Université
Abou-Bekr Belkaïd, 13000 Tlemcen
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Responsable |
Kherreddine GHAFFOUR (Pr, UABT)
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Téléphone |
043 28 56 86 / 07 79 77 21 12
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Email |
k_ghaffour@mail.univ-tlemcen.dz
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Membre 1 |
Benyounès BOUAZZA
Grafe
MCA, UABT
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Membre 2 |
Ahlam GUEN
Grade
MCA, UABT
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Membre 3 |
Djamila FLITTI
Grade
MAA, UABT
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Membre 4 |
Salim KERAÏ
Grade
MCB, UABT)
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Membre 5 |
Youcef BELHADJI
Grade
Doctorant, UABT
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Résumé |
Nous proposons, une structure simple : couche mince de a-Si :H de
type n sur substrat de c-Si de type p, l’ensemble étant recouvert d’électrodes coplanaires. Cette
structure est beaucoup plus simple à réaliser qu’une cellule photovoltaïque complète, et nous analyserons
la conductance correspondante dans le but d’étudier l’influence sur le diagramme des bandes
de l’hétérojonction. Ceci nous permettra de déterminer avec précision le désaccord de bande de
conduction entre le a-Si :H et le c-Si, la valeur de ce paramètre étant très controversée dans la
communauté, alors même qu’il s’agit d’un paramètre fondamental pour comprendre le fonctionnement
des cellules photovoltaïques à hétérojonctions de silicium et pour espérer optimiser ces
structures par l’outil de la simulation. Ainsi nous commencerons par effectuer une modélisation à
l’aide de deux outils de simulation qui sont : AFORS-HET et AMPS 1D ( et ou PC1D) pour des
hétérostructures : a ? Si/?c ? Si.
D’autre part les cellules solaires à base d’Arséniure de gallium ont été utilisées durant cette
dernière décennie en raison de leur rendement acceptable et surtout pour leur aptitude à bien
fonctionner dans le domaine du spatial. Le développement des cellules solaires à base de GaAs
s’est confronté au risque de dégradation dû à la vitesse de recombinaison des porteurs en surface.
Par conséquent afin d’éliminer ce problème ou tout au moins le réduire, nous proposons dans ce
projet une étude détaillée relative à l’utilisation d’une structure à base d’hétérojonction de type
AlxGa1-xAs et éventuellement intercaler des couches tampons à bande interdite graduelle entre
l’émetteur et le substrat et améliorer donc les performances électriques de la cellule.
Nous effectuerons une modélisation monodimensionnelle à l’aide de : AFORS-HET et AMPS
1D ( et ou PC1D) pour des hétérostructures Alx Ga1-xAs/ GaAs ensuite SiGe/Si. Pour une
modélisation bidimensionnelle, nous utiliserons le logiciel SILVACO.
Nous étudierons ensuite la cellule solaire à base de SixGe1-x/Si et optimisons son rendement
électrique et quantique en ajustant le coefficient stoechiométrique x.
Nos caractérisations et nos analyses relatives aux propriétés optiques et électroniques de ces
matériaux permettront de déterminer des paramètres physiques importants pour le fonctionnement
des cellules solaires de type hétérojonctions : longueur de diffusion, densité d’états dans la bande
interdite de la couche I, sections efficaces de capture.
Pour le diagnostic électrique des interfaces, nous utiliserons la technique C-V (capacité-tension)
classique : mesure de la capacité de la cellule en fonction de la température et de la fréquence, à
l’obscurité, et à polarisation continue nulle ou inverse (nous disposons pour cela d’un CV-meter
Keithley 256.
Nous utiliserons ensuite la technique C-V de mesure de la capacité sous forte polarisation
directe (proche de ou égale à la tension de circuit ouvert) sous illumination AM 1.5. Cette analyse
sera faite dans le but d’étudier la relation entre la sensibilité et les mécanismes de recombinaison
des porteurs.
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Intitule |
Développement d’une méthodologie d’optimisation des systèmes
de pompage photovoltaïque
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Axe du projet |
Technologie photovoltaïque
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Code du projet |
CR0162/10/17
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Domiciliation |
Centre de Développement des Energies Renouvelables, B.P. 62
Route de l’Observatoire 16340, Bouzaréah Alger
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Responsable |
Akila DJOUDI GHERBI (CR, CDER)
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Téléphone |
021 90 14 46 / 05 53 97 97 85
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Email |
dakila95@yahoo.fr
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Partenaire |
Brahim SEGHEIRI - MATE, Rue des Quatre Canons Alger
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Membre 1 |
Nom et Prénom
Maiouf BELHAMEL
Grade
DR, CDER
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Membre 2 |
Badia AMROUCHE
Grade
AR, CDER
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Membre 3 |
Hassiba BENYAHYA ZÉRAÏA
Grade
CR, CDER
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Membre 4 |
Sabiha KHEDER HADDOUCHE
Grade
AR, CDER
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Résumé |
La production d’énergie est un défi de grande importance pour les années
à venir. Par ailleurs, les pays en voie de développement, auront besoin de plus en plus d’énergie,
pour mener à bien leur développement.
L’approvisionnement en électricité dans ces régions rurales isolées, est un problème d’actualité
dans les pays en voie de développement, où le soleil brille en abondance et où l’on trouve une vaste
population rurale, sans l’infrastructure nécessaire pour se doter d’un réseau électrique.
Les systèmes de pompage photovoltaïque, apparaissent l’une des applications prometteuse, de
l’utilisation de l’énergie solaire photovoltaïque, c’est la solution idéale pour ces zones, permettant
ainsi l’alimentation eu eau et l’autosuffisance agricole et humaine.
La petite dimension, la modularité et la facilité d’utilisation et d’installation de ces systèmes,
permettront d’améliorer la situation de ces zones déprimées. Un système de pompage photovoltaïque
est formé par :
– Le générateur photovoltaïque
– Le groupe moteur pompe
– La tuyauterie et les accessoires
Comme option :
– un système de conditionnement de puissance
– un réservoir d’eau
– des batteries pour le stockage d’énergie
– équipement de régulation et contrôle.
Dans notre cas on va étudier deux systèmes :
– Système de pompage photovoltaïque couplé directement au générateur photovoltaïque
– Système de pompage photovoltaïque utilisant un système de conditionnement de puissance
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Intitule |
Caractériseur de modules photovoltaïques
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Axe du projet |
Technologie photovoltaïque
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Code du projet |
E164/10/03
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Domiciliation |
Laboratoire des Dispositifs de Communication et de Conversion
Photovoltaïque, Ecole Nationale Polytechnique, Département d’Electronique, 10 Avenue Hassen
Badi El Harrach, Alger
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Responsable |
Mourad HADDADI (Pr, ENP)
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Téléphone |
021 52 53 01 / 07 78 52 61 27
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Email |
Mourad.haddadi@enp.edu.dz
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Partenaire |
Mohamed DOUMI - SCET _ Cité 498 logts, Bt 11 local
N°3 Bab-Ezzouar Alger, Algerie
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Membre 1 |
Med Salah AIT-CHEIKH
Grade
MCA, ENP
salah.ait-cheikh@enp.edu.dz ; salah.aitcheikh@gmail.com
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Membre 2 |
Chérif LARBES
Grade
Pr, ENP
Larbes_cher@yahoo.fr ; cherif.larbes@enp.edu.dz
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Membre 3 |
Zidane TERRA
Grade
MAA, ENP
Zidane.terra@enp.edu.dz
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Membre 4 |
Ali MALEK
Grade
DR, CDER
amalek@cder.dz
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Résumé |
L’Algérie a décidé d’investir dans la production d’énergie électrique d’origine
solaire par l’intermédiaire d’une filiale de SONELGAZ qui est chargée d’installer entre 2013
et 2020 une capacité de production d’électricité d’origine solaire totalisant 365 MW. Le rythme de
réalisation sera de 10 MW en 2013 puis 50 MW/an à partir de 2014. Sonelgaz a lancé un appel
d’offres en novembre 2009 pour équiper sa filiale (Rouiba Eclairage) d’une ligne de production
de panneaux photovoltaïques. Cette usine devrait couvrir l’essentiel des besoins du groupe dans
le cadre de son programme de développement du solaire. Ce programme concerne probablement
l’électrification de villages du grand sud mais il pourrait aussi toucher l’ensemble du pays à moyen
terme. Tout ceci nécessitera évidement la constitution de ressources humaines de panneaux photovoltaïques.
Cette usine devrait couvrir l’essentiel des besoins du groupe dans qualifiées pour assurer
le fonctionnement de cet ambitieux programme, un aspect qui a du être pris en charge.
C’est dans cette optique que se situe le projet de recherche que nous proposons, projet qui
consiste à réaliser un appareil portable et autonome destiné au contrôle au sens de la norme ISO
9000 des modules solaires.
Notre appareil devrait déterminer si le produit contrôlé est conforme ou non à ses spécifications
ou exigences préétablies et incluant une décision d’acceptation ou de rejet.
L’appareil en question est essentiellement une charge électronique gérée par un microcontrôleur
qui va afficher les caractéristiques principales du module photovoltaïque, à savoir son courant de
court-circuit, sa tension de circuit ouvert et sa puissance maximale, ceci sous les paramètres de
température et d’éclairement.
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