Un panneau solaire se compose de dizaines de cellules montées en série. Si l'ombre tombe sur une cellule, celle-ci fournit moins de courant, et dans un montage en série, le maillon le plus faible détermine le courant de toute la chaîne. Sans protection, une seule cellule ombragée mettrait une grande partie du panneau à l'arrêt et chaufferait en plus.
C'est pour cela que le panneau contient des diodes bypass. Avec l'onduleur, elles déterminent ce que vous perdez en cas d'ombre partielle.
Ce que fait une diode bypass
Une diode ne laisse passer le courant que dans un sens, comme un clapet anti-retour. Dans un panneau solaire, une telle diode est montée en parallèle sur un groupe de cellules. Tant que ce groupe produit normalement, la diode ne fait rien.
Si l'ombre tombe sur une cellule du groupe, cette cellule freinerait le courant de tout le groupe et chaufferait elle-même : un point chaud (hotspot). La diode devient alors conductrice et fait passer le courant à côté de ce groupe. Vous perdez la production de ce seul groupe, pas de tout le panneau, et la cellule ombragée est protégée.
La plupart des panneaux ont trois diodes bypass dans la boîte de jonction à l'arrière, chacune pour un tiers des cellules.
Ce que fait l'onduleur : trouver le bon point de fonctionnement
En cas d'ombre partielle, un string n'a pas une mais plusieurs tensions auxquelles il fournit localement la puissance maximale. Un onduleur qui ne cherche qu'autour de son point de fonctionnement précédent peut rester bloqué sur un maximum local et laisser de la puissance de côté.
Les onduleurs modernes balaient donc régulièrement toute la plage de tension. Chez SMA, cette fonction s'appelle ShadeFix : par défaut, l'onduleur redétermine toutes les six minutes le point de fonctionnement à la puissance la plus élevée. Il suit ainsi une ombre qui se déplace au fil de la journée.
Sur un toit d'entreprise, nous réglons l'ombre dans la conception
Les diodes et un onduleur intelligent limitent la perte, mais un panneau à l'ombre produit toujours moins. Sur un toit d'entreprise, nous l'évitons autant que possible dans le plan de pose :
- garder une distance par rapport aux groupes froids, à la ventilation, aux acrotères et aux lanterneaux ;
- tenir compte de l'ombre des parties de bâtiment plus hautes et des voisins, aussi en hiver quand le soleil est bas ;
- regrouper dans un même string les panneaux qui ont la même situation d'ombre, pour qu'un coin ombragé n'entraîne pas le reste.
S'il reste une zone avec une ombre inévitable, nous envisageons des optimiseurs pour ce pan de toiture. Comment nous répartissons les strings, vous le lisez dans panneaux solaires en série ou en parallèle.
Questions fréquentes
Votre question n'y figure pas ? Posez-la-nous directement.
Combien de diodes bypass un panneau solaire a-t-il ?
Le plus souvent trois, dans la boîte de jonction à l'arrière. Chaque diode protège un tiers des cellules. Le nombre figure sur la fiche technique du panneau.
Qu'est-ce qu'un point chaud (hotspot) dans un panneau solaire ?
Une cellule qui chauffe parce qu'elle doit faire passer un courant qu'elle ne fournit pas elle-même, par exemple à cause de l'ombre ou d'un dommage. La diode bypass l'évite en faisant passer le courant à côté du groupe de cellules.
Une diode bypass peut-elle tomber en panne ?
Oui. Une diode défectueuse se voit à un panneau qui produit structurellement moins que ses voisins. Avec un monitoring par string, une mesure de courbe IV ou une thermographie, nous retrouvons le panneau.
Ai-je besoin d'optimiseurs si de l'ombre tombe sur mon toit ?
Pas automatiquement. Les diodes bypass et la gestion de l'ombre de l'onduleur absorbent déjà l'ombre partielle. Nous utilisons des optimiseurs pour les pans de toiture où l'ombre est inévitable et persiste une grande partie de la journée.
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Pour aller plus loin
- Panneaux solaires en série ou en parallèle : comment nous concevons les strings sur un toit d'entreprise.
- Onduleurs SMA pour entreprises : ce que fait l'onduleur et pourquoi nous le choisissons délibérément.
- Panneaux solaires pour entreprises : de 142 kWc à 3,1 MWc.