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Actes Communications Cieree2011

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Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 PREFACE LeMarocatoujourstconfrontunefortecontrainteconomiqueduesaquasi dpendance de lextrieur pour son approvisionnement en nergie (plus de 96% des besoins). Or, et grce sa situation gographique (aux moyennes latitudes) et ses 3500 km de cotes, le Maroc dispose dimportants gisements en nergies renouvelables : -Solaire : Un rayonnement moyen de 5 kWh/m/ j ; -Eolien : Un potentiel olien de plus de 6000 MW -Hydraulique:Unpotentielsignificatifpourlesmicrocentraleshydrauliques: plus de 200 sites exploitables; -Biomasse : 9 millions dhectares de forts. L'organisation du CongrsInternational sur les Energies Renouvelables et l'Efficacit Energtique (CIEREE'11) la FST de Fs, s'inscrit dans le cadre de la dynamique que connat leRoyaumedansledomainedesnergiesrenouvelablesparlamiseenuvredegrands projetsambitieux.Eneffet,deuxgrandsprojetssavoirle"ProjetMarocaindel'Energie Solaire" et le "Projet Marocain de lEnergie Eolienne", ont t lancs par les hautes autorits du Royaume. Ces deux projets dont le cot est estim environ 12 milliards de dollars, visent la production de 4 GW d'lectricit (2 Gw chacun) l'horizon 2020. Cecongrsvientaussidansuncontexteinternationalcaractrisparlaflambedes prix du ptrole et la grave catastrophe nuclaire de Fukushima, ceci justifie encore la ncessit d'orienterlespolitiquesnergtiquesinternationalesverslapromotiondetouteslesformes d'nergies renouvelables. L'implantationdessystmesnergierenouvelablecertesambitieuseetprometteuse n'aura cependant pas l'impact positif souhait si on continue gaspiller l'nergie au quotidien. S'impose alors la problmatique de l'efficacit nergtique.Il s'agit en fait d'assurer le mme confort et les mmes services en consommant le moins d'nergie possible. Ilestalorsprimordialdedvelopperenmmetempsquelessourcesd'nergies nouvellesuneculturederationalisationetd'conomied'nergieetcedanstouslessecteurs Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 allantdelaconstructiondesbtiments,auxtransportsurbainetinterurbainsenpassantpar tous ce qui fait le confort de notre quotidien et dont le fonctionnement ncessite de l'nergie. Ils'agitalorsdedvelopperdenouvellesnormesdeconstruction,derelierlaqualit d'unproduitsonefficacitnergtiquepourrduirelafacturenergtiqueetassurerun dveloppement durable. Durantlesdeuxjournesducongrs,nousavonsassistdesconfrencesplnires donnes par des spcialistes marocains et trangers de renomme. Nous aurons aussi environ une trentaine de communications orales et autant de communications par affiche. Ledomainedesnergiesrenouvelablesetdel'efficacitnergtiquesestvasteetde nombreuses comptences sont recherches l'chelle nationale et internationale. Cela montre l'intrt de dvelopper des cooprations entre les chercheurs marocains et d'ouvrir des canaux de communication entre eux pour mieux organiser la recherche dans ce domaine. Aussi, il est primordiale que l'occasion soit donne aux chercheurs marocains d'accompagner la ralisation des projets nationaux pour mieux matriser la technologie. Nous signalons que lors de la table ronde qui a cltur les deux journes de travaux du congrs,ilatdiscutdesralitsetdesperspectivesdedveloppementdusecteurdes nergiesrenouvelablesetdelefficacitnergtiqueauniveaudelargionetexaminles possibilitsdecrationdunCentredes"EnergiesRenouvelables,EfficacitEnergtiqueet Dveloppement Durable". Les enseignants chercheurs participants cette table ronde se sont donns rendez-vous le 19 Mai 2011 l'Universit AlAkhawayn Ifrane pourtablir le programme des activits futures et lorganisation de ce Centre. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 REMERCIEMENTS Le comit d'organisation tient remercier tous les tablissements et toutes les personnes qui ont fourni l'appui logistique, matriel et financier, et ont ainsi contribu la russite du Congrs International sur les Energies Renouvelables et l'Efficacit Energtique tenu les 20 et 21 Avril 2011 la Facult des Sciences et Techniques de Fs. Nous tenons remercier en particulier : Le Secrtaire d'Etat charg de la recherche scientifique, Le Prsident de l'Universit Sidi Mohammed Ben Abdellah de Fs, Le Doyen de la Facult des Sciences et Techniques de Fs, Le Directeur de l'Ecole Nationale des Sciences Appliques de Fs, Le Doyen de la Facult des Sciences Dhar El Mahraz de Fs, Le Directeur du Centre National de Recherche Scientifique et Technique (CNRST), Le groupe banque populaire, Le prsident de la Commune Urbaine de Fs Agdal, L'Association Sebou pour un Environnement Sain. Nous remercions aussi tous les participants qui sans eux cette manifestation n'aurait jamais pu avoir lieu.Que tous les membres et collgues du Dpartement Gnie Electrique de la FST de Fs, que les tudiants et doctorants et tous les membres du staff administratif soient vivement remercis pour leur contribution la russite de cette manifestation. Le Comit d'organisation Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 Confrences plnires La problmatique de l'nergie entre les principes et les contextes Professeur Abdelaziz BENNOUNA Polymer Bulk Heterojunction Solar Cells : Effect of Alkoxy Side Chains on Photovoltaic Performance of PPE-PPV Based Materials Professeur Daniel Ayuk Mbi Egbe Energies au Maroc : Impacts macroconomiques et nergies renouvelables Professeur Amin BENNOUNA Les nergies renouvelables : cas du Maroc Professeur Mohamed RAFIQ Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 SOMMAIRE N.B : Seules les communications orales et par affiches prsentes lors du congrs figurent dans ce proceeding.Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 COMMUNICATION ORALES ESTIMATION DU RAYONNEMENT SOLAIRE DANS LA ZONE DE CASABLANCA R. MEJDOUL, M. TAQI & N. BELOUAGGADIA.....1 MODELISATION DES COMPOSANTES SPECTRALES DU RAYONNEMENT SOLAIRE A RABAT (MAROC) M. HAMATTI, R. TADILI, M. N. BARGACH, K. KABIDI, A. MECHAQRANE....7 ESTIMATION DE LA FRACTION DIFFUSE A FES EN UTILISANT LES RESEAUX DE NEURONES ARTIFICIELS B. Ihya,A. Mechaqrane, R. Tadili, M.N. Bargach..13 NEW METHOD FOR PHOTOVOLTAIC SOLAR CELL PHYSICAL PARAMETERS EXTRACTION S. AAZOU, A. IBRAL, E. M. ASSAID, B. BAERT & N. D.NGUYEN.....18 INFLUENCE DE LADDITION MINEUR DE TELLURE, LETAINAUX ALLIAGES DES GRILLES DE BATTERIES SUR LE STOCKAGE DE LENERGIE A. AGUIZIR, E. ZANTALLA, Y. AIT YASSINE, R.KIDARI, N. SELHAOUI, L. BOUIRDEN .............................................................................................................................24 LES ENTREPRISES DU SECTEUR DES ENERGIES RENOUVELABLES : EMERGENCE, PERFORMANCEET EFFICACITE DANS LES ZONES URBAINES ET RURALES ALIOU DEWA.........................................................................................................................27 PROPRITS PHYSICOCHIMIQUES DE SULFURE DE CADMIUM CDS LABOR PAR SPRAY PYROLYSIS Y.ARBA, B. HARTITI,A. RIDAH, P.THEVENIN, Y.AMMAIH, K. DAKHSI et K. F. KONAN31 ECONOMIE ET GESTION DENERGIE SOLAIRE MODELISATION ET OPTIMISATION DE LA GRILLE DES CELLULES PHOTOVOLTAQUES S. DAHANI, HAFSA EL OMARI & HAMID EL OMARI........35 CONTRIBUTION A L'OPTIMISATION DE LA GESTION DE L'ENERGIE PHOTOVOLTAQUE PAR UN SYSTEME REGUL PAR UNE COMMANDE MPPT MUNI DUN CIRCUIT DE DETECTION DU DYSFONCTIONNEMENT M. EL OUARIACHI, T. MRABTI, KA. KASSMI, B. TIDHAF, EL. CHADLI, F. BAGUI, K. KASSMI....................................................................................................................................40 PRODUCTION DE LENERGIE ELECTRIQUE VIA LES EOLIENNES : EXEMPLE DINTEGRATION DUNE TECHNOLOGIE A UN RESEAU MOYENNE TENSION S. EL AIMANI .........................................................................................................................46 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 MODELISATION, STRATEGIE DE COMMANDE DUN SYSTEME EOLIEN, SA TELEGESTION ET SON IMPACT SUR LE RESEAU NATIONAL DELECTRICITE H. FAIDA, J. SAADI, R. EL BECHTIRI.................................................................................53 ETUDE ET DIMENSIONNEMENT DUNE INSTALLATION DELECTRIFICATION HYBRIDE UTILISANT DES PHOTOPILES SOLAIRES ET GROUPE ELECTROGENE POUR LALIMENTATION DUN PROTOTYPE DE CONTROLE ET DE SUPERVISION DES PARAMETRES CLIMATIQUES SOUS SERRE. M. GUERBAOUI, Y. EL AFOU, A. EDDAHHAK, L. EZZINE, A. LACHHAB, L. BELKOURA,B. BOUCHIKHI...............................................................................................64 INTEGRATED LARGE ACTIVE SOLAR HEATERZ. CHAOUI AZIZ, S. OUCHTAL, K. LOUDIYI, M. GRAUSAM, H. DARHMAOUI.. .....71 EVALUATION DES PERFORMANCES ENERGETIQUES D'UNE MAISON INDIVIDUELLE CONSTRUITE SUR VIDE SANITAIREY. KARTACHI, A. MECHAQRANE , G. GOUBEAU...........................................................75 EFFETS DE QUELQUE SYSTEMES PASSIFS SUR LA CHARGE THERMIQUE DUN BATIMENT TYPE VILLA A MARRAKECH D. LAAOUINA, B. BENHAMOU, A.BENNOUNA 79 SYNERGIE PILES A COMBUSTIBLE, HYDROGENE et ENERGIES RENOUVELABLES M. LARHRAFI, Kh. Zazi.........................................................................................................84 EFFECT DU COUPLE TEMPS - TEMPERATURE SURLELABORATION DU TERNAIRE CIS PAR SPRAY PYROLYSIS M. RAFI, Y. ARBA, B. HARTITI, P. THEVENIN et A. RIDAH.......90 ENGINEERING AND ECONOMIC STUDY OF A MICRO-WIND FARM WITHIN THE AL AKHAWAYN UNIVERSITY K. LOUDIYI, Y. AFKIR, H. DARHMAOUI......................................................................... 95 IMPLANTATION ET FONCTIONNEMENT DE LA PREMIERE INSTALLATION PHOTOVOLTAQUE A HAUTE CONCENTRATION (CPV) AU MAROC T. MRABTI, K. LOUDIYI, H. DARHMAOUI, K. KASSMI, A. EL MOUSSAOUI, S. MANSOURI...........................................................................................................................101 ESTIMATION DES CARACTERISTIQUESDUNE PLATEFORME EOLIENNE PARLA METHODE DE DEMODULATION DE FREQUENCE A. MESBAHI, A. SAAD, O. BOUATTANE, A. RAIHANI.................................................106 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 THERMAL INSULATION OF A MODEL MIDDLE ATLAS RURAL HOUSE BASED ON PLASTIC WASTE BOTTLES S. OUCHTAL, Z. CHAOUI AZIZ, K. LOUDIYI, H. DARHMAOUI..................................111 COMMANDE POUR LA POURSUITE DU POINT PUISSANCE MAXIMALE DUN SYSTME PHOTOVOLTAQUE PAR LA LOGIQUE FLOU M. SALHI et R. EL-BACHTIRI.............................................................................................116 CONCEPTION ET REALISATION DUN SYSTEME PHOTOVOLTAQUEMUNI DUNE COMMANDE MPPT NUMERIQUEM.F. YADEN, K. HIRECH, T.MRABTI, M. EL OUARIACHI, B. TIDHAF, EL. CHADLI, F. BAGUI, K. KASSMI..........................................................................................................121 EVALUATION OF WIND GENERATION OF ELECTRICAL ENERGY BY INTEGRATING A SYSTEM OF STORAGE HYDRO-ELECTRIC K. EL YASSINI, A. OUZA and R. ZINE...............................................................................127 LEFFET DU RAPPORT [Cu] /[Zn]+[Sn] ET LE COUPLE TEMPS TEMPERATURE SUR LELABORATION DU QUATERNAIRE CZTS PAR PULVERISATION CHIMIQUE M. RAFI, Y. ARBA, B. HARTITI, P. THEVENIN et A. RIDAH........................................132 COMMUNICATION PAR AFFICHES OPTIMIZATION EFFICIENCY OF PHOTOVOLTAIC CONVERSION SOLAR CELLS BASED ON SI AND GE Y. MIR, M. KHALIS AND M. ZAZOUI ..............................................................................137 OPTIMISATION ET ETUDE DE LA RESISTANCE SPECIFIQUE DES CONTACTS OHMIQUES SUR LES HETEROSTRUCTURES BGAN/ALN/GAN POUR UNE APPLICATION DANS LES PHOTODETECTEURSUV SOLAR BLINDH.Srour, J.P. Salvestrini, B.Assouar, A.Ahaitouf , G.Orsal, S.Gautier, A.Ougazzaden ........143 MODELISATION DE L'IMPACT DE LA MAINTENANCE SUR LE 'LIFE CYCLE COST' DUN PARC D'EOLEENESA. LUGAND, B. MAZARI, K.KASSMI, F. BAGUI.....151 OUTIL DE DECISION D'IMPLANTATION DUNE CENTRALE PHOTOVOLTAQUE AU SOL R. VIAUD, B. MAZARI, K.KASSMI, F. BAGUI.....157 ETUDE DUNE MACHINE FRIGORIFIQUE SOLAIRE A ABSORPTION AVEC ET SANS COLONNE DE DISTILLATIONJ. DARDOUCH, M. CHARIA, A. BERNATCHOU, A. NAJI, S. MALAINE...163 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011 MODELISATION DU COMPORTEMENT THERMO HYDRAULIQUE DES FLUIDES FRIGOPORTEURS DIPHASIQUES AVEC CHANGEMENT DE PHASE LIQUIDE - SOLIDE A.ELAMRI, A.MIMET, A.DJEBLI....167 GESTION ET VALORISATION DES DECHETS DE LA VILLE DE SETTAT PAR FERMENTATION METHANIQUE E. ESSABRI et H. EL OMARI...172 ETUDE DE LA CORRELATION ENTRE LE RAYONNEMENT SOLAIRE PHOTOSYNTHETIQUEMENT ACTIF ET LE RAYONNEMENT SOLAIRE GLOBAL A FES B. IHYA, A. MECHAQRANE, R.TADILI, M.N. BARGACH177 APPLICATION DE LA THERMOGRAPHIE INFRAROUGE DANS LA DETECTION DE LA CORROSION DES CONDUITES DANS LES HABITATS N. LAAIDI, S. BELATTAR...182 ETUDE DUNE MACHINE FRIGORIFIQUE SOLAIRE A COMPRESSION S.MALAINE, M.CHARIA, A.BERNATCHOU, J.DARDOUCH.....188 ACCELERATION DE LA PRODUCTION DHYDROGENE A BASE DENERGIE SOLAIRE N.NASSER & H. EL OMARI192 MODELISATIONDE LENERGIE SOLAIRE POUR LEVALUATION DES BESOINS DE CLIMATISATION : CHAUFFAGE ET REFROIDISSEMENT N. REBAH et B. BENYOUCEF.....196 EXPLOITATION OPTIMALE DE LENERGIE FOURNIE PAR UNE EOLIENNE A. RAIHANI, O. BOUATTANE, A. HAMDOUN ET A. MESBAHI .200 A COMPARATIVE STUDY FOR WEIBULL PARAMETERS USING WAsPA. REDOUANE, A. ELBOUARDI, T. AJZOUL, H. EZBAKHE205 OPTIMISATION DU RENDEMENT DUNE CELLULE SOLAIRE BASE DE SILICIUM PAR UTILISATION DU LOGICIEL DE SIMULATION PC-1D S. YADIR, S. ASSAL,A. EL RHASSOULI,M. SIDKI, M. BENHMIDA, O. AOMARI, A. MALAOUI, E. BENDADA, M. MABROUKI.210 DEPOLLUTION DES EFFLUENTS LIQUIDES PAR UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE ET SA PERSPECTIVE POUR LA PRODUCTION DE LENERGIE ELECTRIQUE K. ABDELBAST, A. IDRISSI...215 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011

CELLULES PHOTOVOLTAQUES ORGANIQUES : OPTIMISATION DE LINTERFACE ANODE/DONNEURS DES ELECTRONSM.MAKHA, M. ADDOU, J. C. BERNEDE .....220 ANALYSE DE LEVOLUTION MICROSTRUCTURALE DE LALLIAGE 6061 PAR LA DETERMINATION DE LENERGIE DACTIVATION PAR LA LOI DE JOHNSON MEHLD.DAFIR, A.JAMIL.......228 CRISTALLISATION DUNE SUSPENSION EN ECOULEMENT CHARGEE EN MCP AVEC PHENOMENE DE SURFUSIONT. KOUSKSOU, A. JAMIL, T. EL RHAFIKI, Y. MOURAD, A. SAFOUANE, Y. ZERAOULI ............................................................................................................233 MODELISATION DYNAMIQUE DE LA FUSION PROGRESSIVE DU COULIS DE GLACE DANS UNE CUVE DE STOCKAGET. KOUSKSOU, A. JAMIL, T. EL RHAFIKI,Y. MOURAD, Y. ZERAOULI...239 ETUDE DES EQUILIBRES THERMODYNAMIQUES LORS DE LA CRISTALLISATION DES SOLUTIONS SURFONDUES T. KOUSKSOU, A. JAMIL, T. EL RHAFIKI,Y. ZERAOULI...246 CELLULES SOLAIRES A BASES DE NANOSTRUCTURESR. BAHLOUL, I. ZORKANI, A. MDAA ET A. JORIO...253 STOCKAGE CYCLIQUE DENERGIE SOLAIRE : ETUDE ENERGETIQUE ET EXERGETIQUE A. JAMIL, T. KOUSKSOU, Y. MOURAD, A. SAFOUANE ET Y. ZERAOULI...257 ETUDE CARACTERISTIQUE D'UN MATERIAUX SUBISSANT UN CHANGEMENT DE PHASE SOLUTION SOLIDE/LIQUIDE. APPLICATION DANS LE BATIMENT A. JAMIL, T. KOUSKSOU, Y. MOURAD, D. DAFIR, A. SAFOUANE ET Y. ZERAOULI263 ETUDE, DIMENSIONNEMENT ET CONCEPTION DUN SYSTEME DE POMPAGE SOLAIRE : APPLICATION : POMPE DE 500VA H. FAIDA, J. SAADI, R. EL BACHTIRI, J. ABDERRAHIM..270 JONCTIONS N+P REALISEES SUR SILICIUMA PARTIR DE SOURCES SOLIDES DE DOPAGE OBTENUES PAR CHIMIE DOUCE SOL GEL OU PAR EMULSION DACIDE PHOSPHORIQUE Y. ARBA, B. HARTITI , A. RIDAH, P.THEVENIN et K. F. KONAN...282 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 1 ESTIMATION DU RAYONNEMENT SOLAIRE DANS LA ZONE DE CASABLANCA R. MEJDOUL, M. TAQI & N. BELOUAGGADIA Facult des Sciences Ben Msik, Universit Hassan II MohammediaAvenue Cdt Driss El Harti, BP 7955, Ben M'Sik, 20800 Casablanca e-mail:[email protected] Rsum:Estimerlerayonnementsolairesurunpointgographiqueterrestreestduneextrmeimportance, dunepartpourchoisirlesiteapproprioplacerlesinstallationssolaires(centralessolairespourproduction dlectricit par exemple) et dautre part pour le dimensionnement et lanalyse des performances de tout systme utilisant lnergie solaire.En outre, les mesuressolarimtriques sont limites quelques zones seulement dans le monde. Ainsi, on a recours des approches thoriques pour valuerle rayonnement solaire sur un lieu donn. Dans la prsentetude, nouscherchons valuer lesfluxetles irradiations journalires solairessuruneparoi horizontale place dans une localit de Casablanca. Une comparaison des rsultats numriques avec des donnes exprimentales locales complte cette tude.Mots cls : rayonnement solaire, estimation, flux solaire, irradiation solaire journalire. I.Introduction Lnergiesolaireestlunedesressourcesnaturellesquisusciteunintrtparticulierparsa durabilit, par son abondance et par sa propret. Estimerle rayonnement solaire sur un point gographique terrestre est dune extrme importance, dune part pour choisir le site appropri oplacerlesinstallationssolaires(centralessolairespourproductiondlectricitpar exemple)etdautrepartpourledimensionnementetlanalysedesperformancesdetout systmeutilisantlnergiesolaire.Enoutre,lesmesuressolarimtriquessontlimites quelques zones seulement dans le monde. Ainsi, on a recours des approches thoriques pour valuer le rayonnement solaire sur un lieu donn.Danslaprsentetude,nouscherchonsvaluerlesfluxetlesirradiationsjournaliressolaires sur une paroi horizontale place dans une localit de Casablanca.II.Estimation du rayonnement solaire Plusieursmodlesetcorrlationssontrapportsdanslalittrature.Ceux-cidpendentdes conditionsmtorologiquesetsontengnrallocauxetajustssurdeszonesbien dtermines.Dans le prsent travail, les approches adoptes reposent sur les modles dcrits par Tiwari[1] et par Goswami et al.[2]. Celles-ci estiment les flux solaires direct et diffus reus par un mtre carr dune paroi horizontale, en ciel clair et nuageux. DaprsTiwari[1], lestimationdesfluxdirectIbh etdiffusIdhsuruneparoihorizontaleest rapporte comme suit : Ibn estlefluxdirectreuparunmtrecarrduneparoiplaceausolterrestre,et perpendiculaire aux rayons solaires qui sexprime par : Ion tantlefluxreulextrieurdelatmosphresuruneparoiplanenormaleauxrayons solaires, donn par : Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 2 Ioest la constante solaire prise gale 1367 W/m2 et j est le jour julien compt de 1 365. TR est le facteur de trouble qui varie selon le mois de lanne et lemplacement gographique ; il est donn par le tableau 1. MoisJanFevMarAvrMaiJuiJuiAouSepOctNovdec Montagne 1.81.92.12.22.42.72.72.72.52.11.91.8 Plaine 2.22.22.52.93.23.43.532.92.62.32.2 Vile 3.13.23.53.94.14.24.34.23.93.63.33.1 Tableau 1 : valeurs du facteur de trouble TR En ciel nuageux, TRest pris gal 10.Langle h (en degrs) est la hauteur du soleil qui dpend du jour de lanne, du temps solaire et du lieu gographique tel que : L est la latitude du lieu et est la dclinaison qui sexprime par : tantlanglehoraire(endegrs)liautempssolaireTS(enheures),parlarelation suivante : Le temps solaire est donn par : ls etllocsontrespectivementlalongitudestandardlocaledulieuet TSLletempsstandard local. Lquation du temps ET(en minutes) est exprime par : avec :en degrs. LapprocherapporteparGoswamietal.[2] exprimelefluxdirectreuparuneparoi normale au rayons solaires et place au sol, par : Les flux directet diffus sur une paroi horizontale en ciel clair scrivent : k tantlpaisseuroptiquedelatmosphreetC lefacteurdediffusionparleciel ;leurs valeurs sont donns par le tableau 2. MoisJanFevMarAvrMaiJuiJuiAouSepOctNovdec C 0.1420.1440.1520.1800.1960.2050.2070.2010.1770.1600.1490.142 k 0.0580.0600.0710.0970.1210.1340.1360.1220.0920.0730.0630.057 Tableau 2 : Valeurs moyennes de k et C Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 3 LecoefficientCn traduitlaclartduciel(Cn1).Danscemodle,lquationdutempsest donne par : en minutes avec :en degrs. Le flux solaire global reu parune paroi plane horizontale place au sol terrestre reprsente la somme des flux direct et diffus, savoir : Les irradiations solaires journalires directe et diffuse sont obtenues par intgration en temps du lever jusquau coucher du soleil : tl et tc sont respectivement les temps du leveret du coucher du soleil qui correspondent une hauteur nulle du soleil. III.Rsultats Un programme de calcul a t labor pour dterminer les flux et les irradiations journalires solaires reus par une paroi horizontale place au sol terrestre. Les mesures exprimentales du rayonnementsolairedirectetdiffussontralisesauseinduCentreNationaldeMesures Solarimtriques de Casablanca laide de pyranomtres type Kipp & Zonen CM11.Les comparaisons des rsultats numriques et exprimentaux sont illustres sur les figures 1 16. Pour la priode hivernale (2 et 10 dcembre), on constate quune concordance acceptable entre les flux solaires calculs laide des modles cits par Tiwari et ceux mesurs (Fig.2 et 3).Notonsquepourle2dcembre,laccorddesrsultatsestobtenuenconsidrantleciel nuageuxalorsquencielclair,lesmodlessurestimentlefluxglobal,linverseduflux diffus(Fig.1et3).Laccordentrelesfluxmesursetcalculsesttrssatisfaisantpourla priode estivale (2 et 11 juin, Fig.4 et 5) qui est gnralement ciel clair. LesmodlesrapportsparGoswamietalprsententdesdiscordancesaveclesdonnes exprimentales.Selonlechoixducoefficientdeclartpourlemoisdedcembre,leflux global est surestim (ciel clair, Fig.6 et 7) ou sous-estim (ciel Cn=0,5, Fig.8 et 9) alors que linverseseproduitdanslapriodedejuin(Fig.10et11).Lesfluxdiffuscalculssont toujours suprieurs ceux mesurs (Fig.6 11). Lajustement du coefficient Cn ne permettrait pasdaccorderlesrsultats :ilsemblequelaconcordancedesfluxglobauxcalculset mesurs entraine un dcalage entre les flux diffus (Fig.6 et 7). Lesfigures1216reprsententlesirradiationsjournaliresdurantlesmoisdedcembreet juin.Lesmesuresexprimentalesmontrentuneintermittencedepassagedenuagedurantle mois de dcembre et aussi des nuages apparaissant des jours du mois de juin. En moyenne, onpeutdirequelesmodlescitsparTiwaridcriventmieuxlesirradiationsjournalires globalesetdiffuses(Fig.12et13).Ledcalagethorie-expriencepeuttrerduitparun choix judicieux du pas de temps dans le calcul des irradiations journalires.LesmodlesrapportsparGoswamietal.saccordentmieuxpourlesirradiationsglobales (par ajustement du coefficient de clart) mais sloignent des donnes exprimentales pour le rayonnement diffus (Fig.15 et 16). IV.ConclusionCe travail nous a permis dtablir des comparaisons entre les valeurs thoriques dtermines parlesmodlescitsparGoswmietal.etparTiwarietcellesmesuressurlecentre et Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 4 solarimtriquedeCasablanca.LesrsultatsontmontrquelesmodlescitsparTiwari semblentdcriremieuxlesrayonnementsglobaletdiffus.Descomparaisonsdesmodles avecdautresdonnesexprimentalesetdesamliorationsduprogrammedecalculferont lobjet des recherches futures. Aussi, des tests sur dautres modles seront raliss. Rfrences [1]D.Y.Goswami,F.KreithandJ.F.Kreider,PrinciplesofSolarEngineering,2ndedition, Taylor & Francis, US, 2000. [2]G.N.Tiwari, Fundamentals, Design, Modelling and Application,Third reprint 2008,Alpha Science International LTD, Pangbourne England. 6 8 10 12 14 16 1802004006008001000Fig.1 - Flux solaires du 2 dcembre - modles d'aprs Tiwari (2008, ciel clair flux hors atmosphre flux global flux diffux flux global mesur flux diffus mesurflux W/m2temps h6 8 10 12 14 16 1802004006008001000Fig.2 - Flux solaires du 10 dcembre - modles d'aprs Tiwari (2008), ciel clair flux hors atmosphre flux global flux diffus flux global mesur flux diffus mesurflux W/m2temps h6 8 10 12 14 16 1802004006008001000Fig.3 - Flux solaires du 2 dcembre - modles d'aprs Tiwari (2008, ciel nuageux flux hors atmosphre flux global flux diffus flux global mesur flux diffus mesurflux W/m2temps h2 4 6 8 10 12 14 16 18 2002004006008001000120014001600Fig.4 - Flux solaires du 2 juin - modles d'aprs Tiwari (2008), ciel clair flux global calcul hors atmosphre flux global au sol flux diffus flux global mesur (2010) flux global mesur (2004) flux diffus mesur (2004)flux W/m2temps h Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 5 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2202004006008001000120014001600Fig.5 - Flux solaires du 11 juin - modles d'aprs Tiwari (2008), ciel clair flux global hors atmosphre flux global au sol flux diffus flux global mesur flux diffus mesurflux W/m2temps h6 8 10 12 14 16 1802004006008001000Fig.6 - Flux solaires du 2 dcembre - modles d'aprs Goswami et al.(1999, ciel clair (cn=1) flux hors atmosphre flux global flux direct flux diffus flux global mesur flux diffus mesurflux W/m2temps h

6 8 10 12 14 16 1802004006008001000Fig.7 - Flux solaires 10 dcembre - modles d'aprs Goswami et al.(1999), ciel clair (cn=1) flux hors atmosphre flux global flux direct flux diffus flux global mesur flux direct mesurflux W/m2temps h 6 8 10 12 14 16 1802004006008001000Fig.8 - Flux solaires 2 dcembre - modles d'aprs Goswami et al.(1999), ciel avec cn=0.5 flux hors atmosphre flux global flux direct flux diffus flux global mesur flux diffus mesurflux W/m2temps h 6 8 10 12 14 16 1802004006008001000Fig.9 - Flux solaires du 10 dcembre - modles d'aprs Goswami et al.(1999), ciel avec cn=0.5 flux hors atmosphre flux global flux direct flux diffus flux global mesur flux direct mesurflux W/m2temps h2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2202004006008001000Fig.10 - Flux solaires du 2 juin - modles d'aprs Goswami et al.(1999), ciel clair(cn=1) flux hors atmosphre flux global flux direct flux diffus flux global mesur flux diffus mesurflux W/m2temps hCongrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 6 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22020040060080010001200Fig.11 - Flux solaires du 11 juin - modles d'aprs Goswami et al.(1999), ciel clair(cn=1) flux hors atmosphre flux global flux direct flux diffus flux global mesur flux diffus mesurflux W/m2temps h335 340 345 350 355 360 3652468101214Fig.12 - Irradiantions journalires de dcembre - modles d'aprs Tiwari, ciel clair irradiantion globale irradiantion directe irradiantion diffuse irradiantion globale mesure irradiantion diffuse mesureirrandiantion MJ/m2jour j 150 155 160 165 170 175 180 18504812162024283236Fig.13 - Irradiantions solaires journalires de juin - modles d'aprs Tiwari, ciel clair irradiantion globale irradiantion directe irradiantion diffuse irradiantion globale mesure irradiantion diffuse mesureirradiantion MJ/m2jour j335 340 345 350 355 360 365048121620Fig.14 - Irradiantions journalires de dcembre - modles d'aprs Goswami et al., ciel clair (cn=1) irradiantion globale irradiantion directe irradiantion diffuse irradiantion globale mesure irradiantion diffuse mesureirradiantion MJ/m2jour j

150 155 160 165 170 175 180 18504812162024283236Fig.16 - Irradiantions solaires journalires de juin - modles d'aprs Goswami et al., ciel clair (cn=1) irradiantion globale irradiantion directe irradiantion diffuse irradiantion globale mesure irradiantion diffuse mesureirradiantion MJ/m2jour j335 340 345 350 355 360 3650246810121416Fig.15 - Irradiantions journalires de dcembre - modles d'aprs Goswami et al., ciel avec cn=0.5 irradiantion globale irradiantion directe irradiantion diffuse irradiantion globale mesure irradiantion diffuse mesureirradiantion MJ/m2jour j Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 7 Modlisation des composantes spectrales du rayonnement solaire Rabat (Maroc) M. HAMATTI*, R. TADILI*, M. N. BARGACH*, K. KABIDI**, A. MECHAQRANE*** * Laboratoire dnergie Solaire et dEnvironnement, Facult des Sciences de Rabat, B.P. 1014, Rabat, Maroc. ** Direction Rgionale de la Mtorologie du Nord, B.P. 8088, Rabat, Maroc. *** Laboratoire Signaux, Systmes et Composants, Facult des Sciences et Techniques de Fs, Maroc. Rsum : Certainesapplicationsdelnergiesolairencessitentlaconnaissancedescomposantes spectralesdurayonnementsolaire.Lorsquonveuttudierlesvariationsdelpaisseurdela couchedozone,onfaitintervenirlacomposanteultraviolette(UV)durayonnementsolaire. Enagriculture,ledveloppementadquatdecertainesplantesncessitelvaluationdu rayonnementsolairephotosynthtiquementactifdisponible(PAR).Dansledomainedela modlisationthermiquedessystmessolaires,onasouventbesoindelatempraturedela votecleste,onfaitalorsintervenirlerayonnementinfrarouge(IR)pourremontercette temprature dont laccs est souvent dlicat. Lobjectifdenotretravailetdtablirdesrelationsempiriquespourlestimationdes rayonnementsUV,PARetIRpartirdelamesuredurayonnementglobal,souvent disponibledanspratiquementtouteslesstationsmtorologiques.Lesmodlesobtenussont labors pour le site de Rabat. Leurs interprtations ont t effectues en fonction de ltat du cieldelajourne,caractrisparsonindicedeclartKT.Lesrsultatsobtenusrvlentque les modles empiriques proposs estiment les valeurs horaires et journalires des composantes spectrales avec une prcision remarquable. L'analyse globale effectue montre par ailleurs que linfluence des conditions du ciel se manifeste surtout sur la composante UV du rayonnement solaire. Motscls :Rayonnementsolaireglobal,rayonnementsolairephotosynthtiquementactif PAR, rayonnement ultraviolet UV, rayonnement infrarouge IR, tude statistique. I.Introduction Lerayonnementdusoleilmaintienttouteslesformesdeviesurterre.Toutefois,certains typesdecerayonnementpeuventnuirelavie.Cestlecasdesultraviolets.Ltudedece rayonnement solaire a reu une attention considrable au cours des dernires annes en raison de ses effets biologiques, cologiques et physiques produites par des ondes courtes reues la surfacedelaTerre.Ilestconnuquel'expositionexcessiveaurayonnementUVcausedes effets graves sur la sant de lhomme et sur la vgtation [1-9]. Le rayonnement solaire est la source principale dnergie pour un grand nombre de processus biologiques et de phnomnes atmosphriques. Latmosphre, de par ses proprits optiques, attnuelnergiedecerayonnement,enparticulierlafractionphotosynthtiquementactive absorbepartoutcouvertvgtal[10].CerayonnementestconnusouslenomdePAR (RayonnementPhotosynthtiquementActif).Afindassurersaphotosynthse,laplante absorbe le PAR par lintermdiaire de la chlorophylle. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 8 La composante infrarouge IR est applique aux techniques de mesure par satellites distance pourrechercherlacolonneatmosphriquetotaledelavapeurd'eau[11].Cettecomposante solaire est moins tudie par rapport aux autres composantes spectrales UV et PAR. CommeilestrarededisposerdesmesuresduPAR,desUVetdelIR,lobjectifdenotre travailestdtablirdesrelationssimplesdestimationdecesrayonnementspartirdela mesuredurayonnementglobal,quiestsouventdisponibledanspratiquementtoutesles stations mtorologiques du monde. II.Matriels et mthodes Pourtablirunerelationdestimationentredunepartlerayonnementsolaireglobal,et dautrepartlerayonnementsolairephotosynthtiquementactifPAR,lerayonnement ultravioletUVoulerayonnementinfrarougeIR,nousavonseffectuunetudestatistique partir des donnes de mesures de ces quatre composantes. Cette tude a t effectue pourle site de Rabat (Maroc). III. Mesures ralises Ondisposedunrseaudestationsautonomesdemesures,installesdansplusieursvilles marocaines(Rabat,Fs,Tanger,Ttouan,Marrakech).Lesstationsdemesuresdecerseau permettent lacquisition des mesures des composantes du rayonnement solaire et des variables climatiques. La station de Rabat dispose, en plus des instruments de mesure des composantes habituellesdurayonnementsolaire,dinstrumentspermettantlamesureduPARdans lintervalle de longueur donde 0,4 0,7 m et du rayonnement UV entre 0,3 0,4 m.Lesvaleursdurayonnementinfrarouge(IIR)utilisesdanslaprsenteanalyseontt dtermines indirectement par l'quation empirique suivante : IIR = IG - (IUV + IPAR). IG tant lacomposantedurayonnementsolaireglobalreusurplanhorizontal,IUVetIPARsont respectivement les composantes UV et PAR. Apartirdufichierdelabasededonnes,nousavonsconstitupourcesitedeRabat,un fichier ou nousavons regroup uniquement lesmesures des quatrerayonnements : leglobal, lUV, le PAR et lIR. La srie de donnes utilise par cette tude correspond deux annes de mesures ralises en 2009 et 2010. Ilfautsignalerqueleprogrammedacquisitiondesdonnesquenousavonsmisaupoint effectue, pour toutes les composantes, une prise de mesure toutes les cinq secondes. Un cumul permetensuitedobtenirlespuissancesmoyenneshorairesquisontenregistres.Commela puissanceobtenueestmoyennesurunintervallede60minutes,elleestconsidreaussi commelnergie(enWh/m)reuependantcetteheure.Alaidedunautreprogrammede traitementdesdonnescomprenantplusieurstests,nousavonscontrllesvaleurshoraires enregistres et nous avons dduit les valeurs journalires. IV.Classification des tats du ciel L'tudedescorrlationsobtenuesentrelesrayonnementsspectrauxUV,PARetIRetle rayonnementsolaireglobal,ateffectueenfonctiondeltatduciel.Pourcela,l'indice horairedeclart atvalu,surlabasedelobservationcontinue(2008-2010)des rayonnementssolairesglobal,diffusetdirect.Troiscatgoriesdeltatonttalors considres : Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 9 -intervallei :0,35 :lacomposantedirectedurayonnementsolaireestpratiquement nulle ; par consquent, les irradiations solairesglobale et diffuse sont pratiquement gales et l'tat du ciel est dfini comme totalement couvert ;- intervalle ii : 0,35 0,65 : la limite suprieure de cet intervalleest dfinie quand la composantediffuseestpratiquementgalelacomposantedirectedurayonnementsolaire ; dans ce cas, l'tat du ciel est dfini comme partiellement nuageux ; -intervalleiii :0,65 :lerayonnementsolairegloballasurfaceestcompos essentiellementparlacomposantedirectedurayonnementsolaire,lacontributiondiffuse tant trs faible,ce qui indique qu'il n'y a aucunenbulosit significative ; dans ce cas, l'tat du ciel est clair. V.Rsultats On constate quen gnral, les fractions journalires et horaires des composantes UV et PAR durayonnementsolaireglobal,savoir(UV/G)et(PAR/G),augmententlorsdupassagedu ciel de ltat clair ltat couvert. En revanche, la fraction (IR/G)varie en sens inverse. Ces variationssontrelativementplussensiblespourlacomposanteultraviolette(Tableau1et Figure 1). Intervalles dindice de clart Valeurs horairesValeurs journalires ExpressionsR2 ExpressionsR2 KT 0.9821 0.9994 0.9987 0.9700 0.9976 0.9966 KT 0.9855 0.9954 0.9941 0.9796 0.9957 0.9945 KT

0.9827 0.9999 0.9996 0.9808 0.9973 0.9969 KT 0.9845 0.9984 0.9974 0.9708 0.9981 0.9976 Tableau 1 :Equations destimation des valeurs horaires et journalires des UV, PAR et IR en fonction de G, et coefficients de dtermination respectifs en considrant les trois conditions du ciel. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 10

Figure1.Diagrammesdedispersionsdesvaleurshorairesetjournaliresdescomposantesspectralesdu rayonnement solaire UV, PAR et IR la surface du sol en terme de rayonnement solaire global, tenant compte des trois catgories de l'indice de la clart. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 11 VI.Validation Pourvaliderlesquationsdestimationshorairesetjournaliresdescomposantesspectrales durayonnementsolairesUV,PARetIRenfonctiondurayonnementsolaireglobalG,nous avonsutilisdesmesuresralisesendehorsdelabasededonnesutiliseslorsdecette tudestatistique.Pourvaluerlaprcisiondelavaleurestimeparrapportlavaleur mesure,et voir dans quelle limite onpeut utiliser ces quations, nous avons calcul pour le site de Rabat les carts relatifs pour les valeurs horaires et journalires et pour les diffrentes composantes spectrales. Intervalles des indices de clart Ecart relatif des UV (%)Val HVal J Ecart relatif du PAR (%)Val H Val J Ecart relatif de lIR(%) Val HVal J KT 5,43,83,32,43,22,2 KT 1,11,02,21,82,62,1 KT1,21,01,21,11,11,1 KT1,81,21,81,21,81,2 Tableau 2 : Ecarts entre les valeurs horaires et journalires estimeset mesures du PAR, UV et IR. Letableau2montrequetouslescartsrelatifssontfaiblesetnedpassentpas6%,cequi confirme la validit des quations obtenues. VII. Conclusion Dans ce travail, on a pu estimer les valeurs horaires et journalires des composantes spectrales durayonnementsolaire,tellesquelerayonnementUV,lerayonnementPARetle rayonnementIRenfonctiondurayonnementsolaireglobalG,entenantcomptedestrois conditions mtorologiques du ciel. Sur la base de la campagne de mesures 2008-2010 des rayonnements global, diffus et direct ; trois catgories du ciel ont t identifies. A partir des mesures ralises pendant deux annes 2009 et 2010 des composantes spectrales du rayonnement solaire, nous avons trouv que les valeursdesUV,PARetIRsontlinairementcorrlesaveclesvaleursdurayonnement solaireglobalG.Lesquationsobtenuespeuventtreutilisespourlestimationdes composantesspectralesdurayonnementsolaire,avecunebonneprcisionpuisquelerreur maximale ne dpassant pas 6 %. L'ensembledesquationsempiriquestrouvesRabatindiquequelesconditionsdeciel (couvert,moyennementcouvertetclair)ontuneinfluencesignificativesurtoutsurla composante UV. Une estimation de la composante ultraviolette ne tenant pas compte de ltat du ciel peut induire une erreur allant jusqu' 10%. Par contre Les Composantes PAR et IR du rayonnement solaire global sont moins dpendantes de la couverture nuageuse. Rfrences [1]Parisi AV, Wong JCF. An estimation of biological hazards due to solar radiation. Journal of Photochemistry and Photobiology, B: Biology 2000;54:126-30. [2]JimnezAE,EstradaCA,CotaAD,RomnA.PhotocatalyticdegradationofDBSNa using solar energy. Solar Energy Materials and Solar Cells 2000;60:85-95. [3]JacobDJ.Heterogeneouschemistryandtroposphericozone.AtmosphericEnvironment 2000;34:2131-59. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 12 [4]DodgeMC.Chemicaloxidantmechanismsforairqualitymodelling:criticalreview. Atmospheric Environment 2000;34:2103-30. [5]Kelly CT, White JR. Photo-degradation of polyethylene and polypropylene at slow strain-rate. Polymer Degradation and Stability 1997;56:367-83. [6]J. Longstreth, F.R. de Gruijl, M.L. Kripke, S. Abseck, F. Arnold, H.I. Slaper, G. Velders, Y. Takizawa, J.C. van der Leun, J. Photochem. Photobiol. B 46 (1998) 20. [7]R.P. Gallagher, T.K. Lee, Prog. Biophys. Mol. Biol. 92 (2006) 119. [8]R.M. MacKie, Prog. Biophys. Mol. Biol. 92 (2006) 92. [9]J.F. Abarca, C.C. Casiccia, F.D. Zamorano, J. Am. Acad. Dermatol. 46 (2002) 193. [10] A. Musy, M. Soutter, livre physique du sol 1991, p 191. [11]Larsen NF,Stamnes K.Use of shadows to retrieve water vapor in hazy atmospheres. Applied Optics 2005;44:6986-94. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 13 ESTIMATION DE LA FRACTION DIFFUSE A FES EN UTILISANT LES RESEAUX DE NEURONES ARTIFICIELS B. IHYA1,A. MECHAQRANE1, R. TADILI2, M.N. BARGACH2 1Laboratoire des Signaux, Systmes et Composants, Facult des Sciences et Techniques de Fs, Maroc 2Laboratoire dnergie Solaire et dEnvironnement, Facult des Sciences de Rabat, B.P. 1014, Rabat, Maroc Rsum : Dans ce travail, on tudie la possibilit d'estimation de la fraction diffuse en utilisant un rseau de neurones artificiels (ANN). Les donnes utilises ont t collectes dans une station de mesures installe la Facult des Sciences et Techniques de Fs (centre du Maroc), sur une priodede707jours(octobre2008-fvrier2011).520donnesonttutilisespour entranerlerseauetles187restantespourlevalider.Nousavonsessayplusieurs combinaisons des donnes dentre et nous avons constat que la combinaison {dure du jour, indicedeclart,dclinaisonsolaire}estcellequidonnelesmeilleursrsultats.Pourcette combinaison, le coefficient de corrlation entre la fraction diffuse calcule et celle estime est de 96.6% pour les donnes de validation. Mots cls : Rseau de neurones artificiel, indice de clart, fraction diffuse, dclinaison solaire, entranement, validation. Nomenclatures : Hd: irradiation solaire diffuse Wh/m2 Hg : irradiation solaire global Wh/m2 H0 : irradiation solaire extraterrestre Wh/m2 Kt : indice de clart Kd : fraction diffuse Isc : constante solaire (1367 W/m2) : latitude du site de mesure () : dclinaison solaire () ws: angle horaire de lever du soleil DN: numro de du jour compt partir de 1er Janvier MAE : erreur moyenne absolue RMSE : erreur quadratique moyenne MBE : erreur moyenne I. Introduction Ledimensionnementetloptimisationdufonctionnementdecertainssystmes nergiesolairencessitentlaconnaissancedelirradiationsolairedirectesurplannormal (systmes photovoltaques ou concentration). La mesure de cette composante est dlicate car ellenepeutsefairequlaidedunpyrhliomtredontlaxedoittreconstammentorient verslesoleillaidedunsystmedepoursuite.Unepremirealternativepouraccder lirradiationsolairedirecteestlamesuredelirradiationsolaireglobale(laidedun pyranomtre) et de lirradiation solaire diffuse ( laide dun pyranomtre quip dune bande pare-soleil).Cettederniremesurencessiteuneassistancecontinuepourajusterlabande pare-soleil.Ladernirealternativeconsisteenlamodlisationdelirradiationsolairedirecte [1]oudiffuse[2][5]partirdautresparamtresoucomposantessolairesfacilement mesurables.Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 14 Danslesstationsmtorologiques,lacomposantesolairelaplusmesureest lirradiationsolaireglobalesurplanhorizontal.Dansleprsenttravail,nousutilisonsles rseauxdeneuronesartificielspourestimerlafractionsolairediffusepartirdela connaissance de lirradiation solaire globale et de quelques paramtres de la gomtrie solaire. Lesdonnesutilisesonttcollectesdansunestationdemesuresinstallela FacultdesSciencesetTechniquesdeFs(latitude34N,longitude499W,altitude :579 m). La priode des mesures stale sur 707 jours (octobre 2008 - fvrier 2011). II. Rseaux de neurones artificiels Un rseau de neurones artificiels (ANN pour Artificial Neuron Networks) est un modle mathmatique inspire du fonctionnement des neurones biologiques. Diffrentes architectures sont possibles (rcurrentes et non-rcurrentes). La figure 1 montre la structure dun rseau de neuronesmulticouchesdirect(feedforwordMultiLayerPerceptron(MLP)).Danscette catgorie, les connexions sont non rcurrentes et linformation se propagede lentre vers la sortiesansretourenarrire.Lafigure2montrelefonctionnementindividueldunneurone artificiel. Fig. 1 : Perceptron multicouche (PMC) Fig. 2 : fonctionnement dun neurone artificiel j ij iiY f W X| |= |\ .(1) f est la fonction dactivation du neurone. Horniketal(1989)[6]ontmontrquunMLPavecuneseulecouchecache,lafonction tangentehyperboliquecommefonctiondactivationdesneuronescachsetlafonction identitcommefonctiondactivationdesneuronesdesortieestunapproximateuruniversel. CeciveutdirequunMLPestapteraliserl'approximationden'importequellefonction "entre-sortie", pourvu qu'il y ait suffisamment d'units caches.Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 15 III. Modle utilis NousutilisonsunMLPaveclafonctiontangentehyperboliquecommefonctiondactivation pourtouslesneuronesdelacouchecache,etlafonctionidentitcommefonction dactivation pour le neurone de sortie (Fig.3). Comme algorithme doptimisation, nous avons adopt lalgorithme de levenberg-Marquardt [5]. Fig. 3 : MLP avec une seule couche cache Les donnes utilises sont les irradiations solaires globales et diffuses journalires mesures Fs sur une priode de 707 jours (octobre 2008 - fvrier 2011).A partir de ces donnes, on calcule les deux entits suivantes : a)La fraction diffuse : (2) o Hg et Hdsont, respectivement, les irradiations solaires globale et diffuse journalires.b)Lindice de clart:(3) o H0 est lirradiation solaire extraterrestre journalire donne par lquation suivante [1] : (4) IV. RsultatsNousavonseffectuplusieursessaisenchangeantlacombinaisondesdonnesdentredu rseau de neurones et/ou en changeant le nombre de neurones cachs. La sortie tant toujours la fraction diffuse. Danslasuite,nousreportonslesrsultatspourlesessaissuivants,quidiffrentselonles entres du rseau :-1er modle : jour de lanne et indice de clart. -2me modle : jour de lanne, indice de clart et temprature.-3memodle :jourdelanne,indexdeclart,tempratureetlhumiditrelativede lair. -4me modle : jour de lanne, indice de clart, temprature, humidit relative de lair et dclinaison.-5me modle : jour de lanne, indice de clart, temprature,humidit relative, dure du jouret dclinaison.Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 16 -6me modle : dur du jour et indice de clart.-7me modle : dur du jour, indice de clart et la dclinaison du soleil.-8me modle : dur du jour, indice de clart, dclinaison et temprature. -9me modle : dur du jour, indice de clart, dclinaison, temprature et humidit.-10me modle : indice de clart et temprature.-11me modle : indice de clart, temprature et humidit. -12me modle : indice de clart et dclinaison solaire. La sortie du rseau tant toujours la fraction diffuse. Nous utilisons les 520 premires donnes (octobre 2008 - juin 2010) pour entraner le rseau de neurones et les 187 restantes (juillet 2010 - fvrier 2011) pour le valider. DansleTableauci-dessous,onarapportlesrsultatspourchaquemodleenprcisant larchitecturedurseaudeneuronesquiadonnlemeilleurrsultat.Pourchaquecassont donnes le coefficient de corrlation, l'erreur absolue moyenne (MAE) et l'erreur quadratique moyenne(RMSE)obtenus.Surl'ensembledesmodlestests,nousavonsobtenules meilleursrsultatsenutilisantunearchitectureformede3entres(durdujour,indicede clart et la dclinaison du soleil), 2 neurones cachs et un neurone de sortie (modle 7). Pour cettearchitecture,lecoefficientdecorrlationestde96.6%,leMAE0.0458Wh/m2etle RMSE entre 0.0600 Wh/m2. Tableau 2 : Rsultats pour les diffrents modles tests Lafigure4reprsentelescorrlationsobtenuespourlestapesdentrainementetde validationpourlemodle7.Onconstatequelescoefficientsdecorrlationsontde96.7% pour lentrainement et 96.6% pour la validation. modlesArchitecture du rseau Coefficientde corrlation ( %) MAE Wh/m2 RMSE Wh/m2 MBE Wh/m2 1r 2 2 194,80.05560.07580.0012 2eme 23 195,20.05310.07140.0033 3eme 4 4 193,30.05900.08210.0017 4eme 5 2 195,70.05290.0724-0.0049 5me6 2 195,10.06400.0829-0.0441 6me2 3 196,30.04680.0621-0,0006 7me3 2 196,60.04580.0600-0.0003 8me4 3 195,90.04930.06560.0071 9me5 4 195,60.05180.06690.0053 10me2 2 195,60.05280.0673-0.0011 11me3 2 195,90.05010.0652-0.0019 12me2 2 196,30.04710.0621-0.0021 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 17 Fig. 4 : corrlation entre les fractions diffuses journalires mesures et estimes laide du MLP correspondant au modle 7. (a) Donnes dentranement (b) Donnes de validation V.Conclusion Dansleprsenttravail,nousavonsexaminlapossibilitdestimerlafractionsolaire diffusejournalirepartirdelindicedeclartjournalieretdequelquesparamtresdela gomtriesolaireenutilisantunrseaudeneuronesmulticouches.Nousavonsessay plusieurscombinaisonsdesdonnesdentreetnousavonsconstatquelacombinaison {dure du jour, indice de clart, dclinaison solaire} est celle qui donne les meilleurs rsultats. Pour cette combinaison, le coefficient de corrlation entre la fraction diffuse calcule et celle estime est de 96.6% pour les donnes de validation. Rfrences [1]J.Bahraoui-Buret,A.Khtira,EtudedurayonnementsolairedirectRabat(Maroc), Revue Internationale d'Hliotechnique, pp. 1-11, (1984) [2]HamdyK.Elminir_,YosryA.Azzam,FaragI.Younes,Predictionofhourlyanddaily diffusefractionusingneuralnetwork,ascomparedtolinearregressionmodels,Energy 32, pp. 15131523, (2007) [3]BolandJ.andScottL.,PredictingtheDiffuseFractionofGlobalSolarRadiationusing RegressionandFuzzyLogic,ProceedingsoftheANZSESConference,Geelong, Nov(1999). [4]McArthur(formerlyScott)L.,andLutherM.,ModellingtheDiffuseFractionofGlobal Solar Radiation on a Horizontal Surface, Environmetrics, 12, pp.103116, (2001). [5] A.A. El-Sebaii a, A.A. Trabea, Estimation of horizontal diffuse solar radiation in Egypt, Energy Conversion and Management 44, pp. 24712482, (2003) [6] K.Hornik,M.Stinchcombe,H.White,MultilayerFeedforwordNetworksareUniversal Approximators, Neural Networks, Vol. 2, pp. 359-366, 1989 [7]M. Benghanem, A. Mellit, S.N. Alamri, ANN-based modelling and estimation of daily global solar radiation data: A case study, Energy Conversion and Management 50 (2009) 16441655 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 18 NEW METHOD FOR PHOTOVOLTAIC SOLAR CELLPHYSICAL PARAMETERS EXTRACTION S. AAZOU*,***, A. IBRAL & E. M. ASSAID **, B. BAERT & N. D.NGUYEN*** * Laboratory of Instrumentation, Measure and Control, Physics Department, Chouab Doukkali University, El Jadida, Morocco **LaboratoryofSciencesandTechnologiesofInformationandCommunication,PhysicsDepartment,Chouab Doukkali University, El Jadida, Morocco ***Physics Department, University of Liege, Liege, Belgium [email protected] ABSTRACT Photovoltaicenergyisoneofthemostimportantrenewableenergies.Thistypeofenergy, unlikethepollutingenergies,isclean,safe,alternativeandabundant.Thephotovoltaicsolar energyisbasedontheconversionofsunlightintodirectcurrentbysolarcells.Inorderto increasetheefficiencyofthephotovoltaicconversionandforabetterunderstandingofthe solar cell behavior, an accurate knowledge of the cell physical parameters is required. In this work,thesolarcellisconsideredasageneratorandtheone-diodeequivalentcircuitis adapted.Theequivalentelectroniccircuitmodelingthesolarcellcontainsadiodewithits reversesaturationcurrentanditsidealityfactor,parasiticseriesandshuntresistancesanda photocurrentgenerator.Newextractionmethodispresented,forthefirsttimetoour knowledge;witchisbasedonthecurrent-voltagecharacteristicsandontheanalytical expression of the output voltage given in term of theLambertW function. This method gives all the physical parameters without any approximation or introduction of initial values. To test the efficiency of the presented method, a comparative study with other extraction methods is done. The obtained results are in good agreement. IndexTerms:PhotovoltaicSolarCell,PhysicalParameters,LambertWFunction,Current-Voltage Characteristics. I.THEORETICAL STUDY Why photovoltaic solar cells at all? Energy is involved in the answer. While crisis does exist, oneofcrucialandessentialsolutionisthephotovoltaicsolarenergy.Itisasourceenergy whichisthemostpromisingandmostpowerfulamongrenewableenergies.Thisenergyis based on solar cells to convert sunlight to direct current [1]. For better use of the solar cell, an accurateknowledgeoftheirphysicalparametersisrequired.Thesolarcellcurrent-voltage characteristicpresentsthemostimportantdatathatshouldbemeasuredtogivethecell electronicproperties.Itiswellknownthatthereismanymodelstodescribethecell,inthis work, the electronic circuit modeling the solar cell contains a non-ideal diode with its reverse saturation current Is and its ideality factorq, parasitic series Rs and shunt Rsh resistances and thephotocurrentgenerator Iph.Newextractionmethodisusedtodeterminetheparameters appearintheelectroniccircuit;thismethodisbasedontheanalyticalandnumerical calculation of the resistancedV dI ( ) from the current-voltage characteristics to determine all Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 19 the solar cell physical parameters. In this paper, a real photovoltaic solar cell was studied [2]. Then the obtained results are compared with other existing methods [2-4] to test the efficiency of the proposed method. The obtained results are in good agreement. II. BASIC EQUATIONS For a given illumination, the single diode circuit model is used to describe the solar cell, and the current flow through the series resistance is given by: I = Iph IsexpV + RsIqVth|\

|.||

(((V + RsIRsh(1) Where=Bthk TVqisthethermalvoltage,qistheelectronelementarycharge,kBisthe Boltzmann constant and T is the absolute temperature.Equation(1)istranscendentalinnature;hence,itisnotsolvableanalyticallyintermof elementaryfunctions.However,theexactexplicitsolutionofthecurrentisexpressedusing the LambertW function. Equation (1) may be written in the form:( ) ( )exp ( ) = wx wx x (2) where:w(x) = RsI +VqVth+ Rs(Is + Iph) +VqVth(1+ RsGp),x =RsIsqVth(1+ RsGp)expRs(Is + Iph) +VqVth(1+ RsGp)|\

|.|(3) The solution w(x) of equation (2) is the multi-valued function LambertWk(x) [5]. The adequate branch in this work corresponds to0 k =which satisfy 0( ) 0 LambertWx = for0 x = . The solution w(x) of equation (2) is: ( ) [ ] wx LambertWx = (4) Here, W denotes the LambertW function, the explicit solution of the output current is [6-7]: I = qVthRsWRsIsqVth1+ RsGp( )expV + RsIs + Iph( )qVth1+ RsGp( )|\

|.||

(((+ Is + Iph GpV1+ RsGp(5) From equation (5), the short-circuit current is defined as the current corresponding to V = 0. Isc = qVthRsWRsIsqVth1+ RsGp( )expRsIs + Iph( )qVth1+ RsGp( )|\

|.||

(((+Is + Iph1+ RsGp(6) Similarly to the output current, the analytical expression of the output voltage is given in term of the LambertW function: V = qVthWIsGpqVthexpIs + Iph IGpqVth|\

|.|

(((+ Is + IphGp I Rs +1Gp|\

|.|(7) The open-circuit voltage corresponds to0outI = , it is determined from equation (7):

Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 20 exps ph s phsoc thp th p th pI I I IIV VWG V G V G ( | | + += +(| | (\ . qq q(8) III. EXTRACTION METHOD Thismethodisbasedontheanalyticalandnumericalcalculationoftheresistance dV dI ( )from the experimental I-V curve. The first step is the determination of the analytical expression of the resistance from equation (7), to make this equation lighter, we put:

a1 = qVth, a2 =IsqVthGp , a3 = Is + Iph , a4 = qVthGp, a5 = Rs +1Gp|\

|.|anda6 = Is + IphGp.(9) So equation (7) rewrites: V = a1Wa2expa3 Ia4|\

|.|

(((+ a5I + a6(10) The resistancedV dI ( ) is then calculated: dVdI= R = V a5I a6a4a1 a1 +V a5I a6( )+ a5 (11) After rearranging equation (10), the voltage is determined from the found expression on term of the output current I, the resistancedV dI ( ), the physical parameters and the voltage itself:

V = cRR+ cVRVR+ cIRIR+ cII + c0 (12) Where: cR = a1 + a6a5a4 a1 a4 , cVR =c4a5a4 a1 , cIR = a4a5a5a4 a1 , cI = a5andc0 = a6 +a5a4a1a5a4 a1.

(13) By substituting the coefficients ai by their expressions given in equation (9), the coefficients cj rewrite: cR = qVthRs+ Is + IphRsGp , cVR = 1Rs , cIR = 11RsGp , cI = Rs 1Gpandc0 = qVth1+1RsGp|\

|.| + Is + IphGp (14) TheresistancedV dI ( )iscalculatednumericallyfromtheexperimentaldatagivenin reference[2].Thenweperformatwo-dimensionalfittingofequation(12)tothenumerical function ( dV dI ). The solar cell physical parameters Is, , Rs, Rsh and Iph are then determined from the cj coefficients: Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 21 Iph =cVR1 cIcVR|\

|.|A c0 + cRcVRcIcVR 1 ( ) cRcVR|\

|.||| +Voc1+ A, Is = Iph +VoccVR1 cIcVR|\

|.|A ,q = c0 + cRcVRVth cIcVR 1 ( ) ,Rs =1cVRand Gp =1Rsh=cVR1 cIcVR . (14) With: A = expVocc0 + cRcVRVth cIcVR 1 ( )|\

|.|||Vth|\

|.|||||||||1 IV.RESULTS AND DISCUTION TheproposedmethodwastestedonI-Vmeasureddataofa57mmdiametercommercial siliconsolarcell[2].Forthesakeoftestingtheefficiencyofthepresentedmethod,a comparativestudywithothermethodsisdone,thosemethodsare:thefirstoneisanalytical five-pointmethod(Anl.5-Pts)[2]andthesecondoneisconductanceoptimizationmethod (Cdc. Opt) [2]. The obtained results are presented in the table bellow. Tab. 1. Physical parameters obtained via the proposed method compared with those of reference [2]. Ourmethoddoesnotrequireanyintroductionofinitialvaluesanddeterminesallthe parameters of interest at once without any approximation. In figure (1) the experimental data and the fitted curves are shown, they overlap. One can remark that, the curve obtained via the conductanceoptimizationmethodisnotsuperposedwithothercurvesobtainedviaother methods, especially, near to the open circuit voltage. Deviations between obtained curves and Our methodAnl. 5-PtsCdc. Opt Is (A)0.33140.24170.46 q 1.48371.45131.456 Rs(O)0.03640.04220.0385 Gp(O-1)0.01860.00940.0238 Iph(mA)760.8760.6760.3 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 22 theexperimentaldataareplottedinfigure(2).Itshowsthatthesmallestdeviation corresponds to our method. GRAPHS

Fig.1:ExperimentalI-Vcharacteristicsofthetestedsolarcellobtainedviathenew method and the compared methods. Fig. 2: Deviations between experimental data, our method (Res Dev) and the compared methods. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 23 V.CONCLUSION Theclassicalone-diodeequivalentcircuitisassumedtobevalidforagivenlightintensity. Thephysicalparametersappearintheequivalentcircuitare:thereversesaturationcurrent diode and its ideality factor, parasitic series and shunt resistances and a photocurrent. Our new method,basedontheI-VcharacteristicsandontheresistancedV dI ( ),wasusedto determinetheparametersofinterestwithoutanyapproximationorintroductionofinitial guess. The presented method was compared with other proposed methods. Good agreement is observed between the calculated current, the experimentally observed current and those of the comparedmethodsforthetestedsolarcell.Acomparativestudyshowsthegoodagreement betweenourmethod,experimentaldataandthe5-pointsmethod,asfortheconductance optimizationmethoddoesnotsuperposedwiththeobtainedcurves,especially,neartothe opencircuitvoltage.Onecannoticethat,thesmallestdeviationcorrespondstothecurve obtained via our new method. REFERENCES [1]A.E.Becquerel(1839)."Mmoiresurleseffetslectriquesproduitssousl'influencedes rayons solaires". Comptes Rendus 9, 561567. [2] M. Chegaar,Z. Ouennoughi,F. Guechi, andH.Langueur, Determination of Solar Cells Parameters under Illuminated Conditions, Journal of Electron Devices, 2, 2003, 17-21. [3]J.Osvald,E.Dobrocka.GeneralizedapproachtotheparameterextractionfromI-V characteristics of Schottky diodes, Semiconductor Science and Technology, 11, 1996,1198. [4]D.S.H.Chan,J.R.PhillipsandJ.C.H.Phang,Acomparativestudyofextraction methods for solar cell model parameters, Solid-State Electronics, 29, 1986, 329-337. [5] R. M. Corless, G. H. Gonnet, D. E. G. Hare, D. J. Jeffrey and D. E. Knuth, On Lamberts W function, Advances in Computational Mathematics, 5, 1996, pp. 329- 359. [6] T. C Banwell and A. Jayakumar, Exact analytical solution for current flow through diode with series resistance, Electronics letters, 36, 2000, 291-292. [7]A.Ortiz-condeandFranciscoJ.GarcaSnchez,Extractionofnon-idealjunctionmodel parametersfromtheexplicitanalyticsolutionsofitsIVcharacteristics,Solide-State Electronics, 49, 2005, 465-472. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 24 INFLUENCE DE LADDITION MINEUR DE TELLURE, LETAIN AUX ALLIAGES DES GRILLES DE BATTERIESSUR LE STOCKAGE DE LENERGIE A. AGUIZIR, E. ZANTALLA, Y. AIT YASSINE, R.KIDARI, N. SELHAOUI, L. BOUIRDEN Laboratoire de Thermodynamique et nergtique, Facult des Sciences, BP 8106.Agadir, Maroc Email : [email protected] Lesbatteriesauxplombtrouventuneplaceimportantepourlestockagedelnergie sousformelectrochimique.Pourlessecteursintressscetteformednergienouscitons commeceuxquondesapplicationsdelnergiesolaire,nergieolienne,lindustrie automobile, etc.. Vu ce contexte notre travail publi rcemment[1] se concentre sur llaboration des alliages base de plomb avec des additions mineurs de certains lments chimiques comme :Tellure et ltain dans le but que ces alliages ont une bonne rsistance mcanique et une meilleur tenue la corrosion, cependanton aentam ltude desmcanismes de durcissement structurale des alliages binaire dont la composition massique est : PbTe0.003% ,PbTe0.005% ;PbTe0.0062%, et les alliages ternaire PbTe0.005%Sn0.24%, PbTe0.005%Sn0.64%, et PbTe0.005%Sn1.09% par diffrentes techniques :la duret ,la microduret,la microscopie optique, et le MEB ,deux tats structuraux sont envisags des tempratures 20 et 80C pour cette tude :alliages brut de coules et rhomogeniess . Lesrsultatsdobservationmicroscopiqueobtenusmontrentquelvolutiondes diffrentes structures se fait en deux tapes : La premiretape estde vieillissement, elle est caractrispardeuxtransformationslunecontinuelautrediscontinue.Parailleurs,les mesuresdelamicroduret(figure.1)montentqueleszonestransformesparcette transformation discontinuesont moins durs (5.6Hv) quelereste de la matrice (9.3Hv). Ceci montre, que cette dernire est aussi le sige dune prcipitation continue durcissante. Figure 1 : Alliage Pb0, 005% Te brut de coule vieilli72 h 20 Cet attaqu successivement.Visualisation des empreintes demesure de la microduret : -Zones transformes par la raction continue 9.3 Hv -Zones transformes par la ractiondiscontinue : 5.6 Hv30m Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 25 Ltapedesurvieillissement est caractrise par des finprcipitsgranulaires (figure.2) de type PbTe, (figure 3.) localiss aux joints des gains et au volume pour les alliages binaire. Figure 2.Alliage Pb0.005% Tebrut de coule vieilli2 ans 20C. Visualisation par le MEB, des fins prcipitsde la prcipitation continue en volumedes grains, et discontinue au joint de grains. Figure 3. Un exemple de microanalyse qualitative par lEDAX sur les prcipits. Parcontrelesprcipitationssontseulementlamellaire(figure.4)auniveaudesjointsde grains pour les alliages ternaire, ils sontde nature PbTeSn avec des compositions diffrentes en lment constitufs. Lensemble des prcipitations cit ci dessous sont due aux ractions de typediscontinue et continue. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 26 Figure 4.Alliage Pb0.005% Te0.64%Snbrut de coule 20C. Visualisation par le MEB, des fins prcipitsde la prcipitation discontinue localise aux jointsdes grains En ce qui concerne la duret obtenue par ces alliages tudis ne dpasse pas un maximum de 9Hv.Lesalliagestudisci-dessuspeuventtreutilisdanslindustriedebatterie,dansle butdassurerunmeilleurstockagednergielectriquevuqueleurspropritsmcaniques sont acceptables par rapport cellequi se trouve sur le march. Rfrence : [1] A.Aguizir, E.Zantalla, Y.Ait Yassine, R.Kidari, M.Aitamar, N.Selhaoui, L.Bouirden Journal,annale de chimie (2010) Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 27 LES ENTREPRISES DU SECTEUR DES ENERGIES RENOUVELABLES : EMERGENCE, PERFORMANCEET EFFICACITE DANS LES ZONES URBAINES ET RURALES ALIOU DEWA Facult de Sciences Economiques et de Gestion Universit de Ngaoundr Cameroun, BP 454 Ngaoundr Nord Cameroun E-mail : [email protected] Rsum Detouttemps,lentrepriseatoujoursfaitappellusagedesdiversesnergiesdans toutessesactivits :delaconceptionenpassantparlaproductionjusqulamiseen dispositiondesproduitsfinisetdesservicesauxconsommateurs.Maisalors,lvolutionet laccroissementdmographiquepoussentlesentreprisesainsiquelespopulationsladrive ennergiesauregarddeleurconsommationillimite.Lavnementdesnergies renouvelablesconstituenonseulementunesolutionidoineauxcreuxnergtiquesmais galementetsurtoutunealternativeauptrole.Cependant,ilseposealorsunproblme dimplantation et de dcollage des ces entreprises du secteur des nergies renouvelables. Ds lorslonseposelaquestiondesavoirquelprocessusdmergenceetdeperformancefaut-il entreprendre pour rendre ces types dentreprises plus efficaces aux besoins de la demande des populationsetdautresentreprisesutilisatricesdnergies ?Lediagnosticetlessolutions cette problmatique constitueront la toile de fond de notre analyse. Motscls :nergiesrenouvelables,entreprise,mergence,performance,efficacit, population. I.Introduction Sans doute, lavenir de lhumanitsera dtermin en fonction de la disponibilit des ressourcesnergtiquesdaujourdhuietdedemaindechaqueNation.LespaysAfricains cherchentavecaccrusedoterdesnergiesdufutur(technologiessolaires,technologieen biogazetc.)PourtantlAfriquetouteentirebaignedansunenergiepotentiellesans prcdentesavoirlnergiesolaire.Maiscettenergieestsousexploitemaisaussiles entreprisesexerantdanscetteactivitnergtiquesefontraresurlesmarchsdespays africains.Desentreprisesquicommercialisentcesnergiesetenparticulierdesnergies renouvelablestelsquelesquipementsdebiogazoulesplaquessolairessontlespetites entreprises au Cameroun et ici ce sont beaucoupplus des Quincailleries. (Voir photo1-2).Il seposealorsunproblmedefficacit,dmergenceetdeperformancemmedeces entreprisesdusecteurdesnergiesrenouvelablesquiontdumalsatisfairedesbesoins nergtiques des populations urbaines que rurales. Leszonesurbainesplusdynamiquesetplussaturesqueleszonesrurales consommentdimportantesquantitsdnergies.Etcecipousserflchirsurlavenirdes populationsquiontdes besoinsillimitsennergiedonclesdisponibilitsnergtiquessont quasilimites.Ltudedelefficacitetdmergenceainsiquelaperformancedeces Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 28 entreprises qui commercialisent des nergies est dune importance capitale dans lobjectif de booster lconomie et de satisfaire les besoins des populations des zones urbaines et rurales. II-Efficacitet mergence des entreprises nergtiques en milieu urbain et rural Tantenmilieuurbainquenrural,touteentreprise,abesoindesimposerdansson secteur,desedvelopperetdaccrotresarentabilit.Ainsi,ltudesurlesentreprises nergtiquesauCamerounmontrequecellesquisexercentdanslesnergiesrenouvelables sont peu nombreuses.La plupart commercialisent ce type dnergie. Ainsi, lefficacit dune entreprise peut se dfinir plusieurs niveaux ; ceci nous permettra de comprendre lefficacit nergtiqueetenloccurrencecelledesentreprisesdusecteurdesnergiesrenouvelables. Dabord, l'efficacit qualifie la capacit d'un systme, dune entreprise ou dune organisation de parvenir ses fins, ses objectifs (ou ceux qu'on lui a fixs). Au Cameroun, les petites et lesmoyennesentreprisesfontlepleindumarchdanslacommercialisationdesnergies renouvelables,leurefficacitetlmergencedeleurstructureportesurlaventedespetits quipements tels que les lampes de table, les torches, mais aussi, les quipements de biogaz, dontla plupart est pris par des urbains et des ruraux aussi. tre efficace pour ces entreprises revientvendrel'chance,obtenirlesrsultatsescomptsetraliserdesobjectifsfixs. Objectifs qui peuvent tre dfinis en termes de quantit, dequalit, de rapidit, de cots, de rentabilit, etc... La notion d'efficacit est largement utilise dans les activits conomiques et degestion.Maispasseulement, elleestaussi,employedanslesdomainesscientifiques : chimie, catalyse, biochimie, biologie, mcanique , thermodynamique, etc...Cependant, lon ne saurait parler defficacit en faisant abstention la dimension defficience. Lefficacit certes estunenotiondiffrentedecelledefficience,cesdeuxtermesvontdepaire.Ainsi,l'efficacitnedoitpastreconfondueavecl'efficiencequicaractriselacapacitatteindre desobjectifsauprixd'uneconsommationoptimalederessources(personnel,matriel, finances).Dansuneperspectivethiqueethumanistes,l'efficacitpeutconduire,auniveau personnelouprofessionnel,mettreenperspectivelanotiond'efficacitetdeperformance pour intgrer le respect de ses objectifs, des autres, de soi et de l'environnement pass, prsent etvenir.Etlefficience traduitalorslaptitudeproduireunrsultatauprixd'une consommation optimale des ressources ncessaires ; c'est--dire l'efficience est la qualit d'un rendementpermettantderaliserunobjectifavecl'optimisationdesmoyensengags.Ainsi, unindicateur d'efficience permet de dterminer si une dcision va entraner des pertes ou des gainspouruneorganisationrelativementauxmoyensinvestis.Enconomieetgestion, l'efficienceconomiquemetenrelationlesrsultatsatteintsaveclesressourcesfinancires utilises.Ellesemesurediffremmentselonlanatureduprojet :ellepeuttrevalueen termesmontaires(parexempleenfluxdetrsorerie),oubienselonunindicateurnon financier (par exemple en bien-tre collectif). Lesondageauprsdesfamillesmontreavecexactitude,lesproduitsachets maximisent leur satisfaction. Mais pour ce qui est des plaques solaires le march reste encore sombredaucotdachatetauprixdacquisitionparlesconsommateursquipensequele cot est lev. Pourtreperformantes,etmergenteslespetitesetmoyennesentreprisesdoivent intgrer dans leur gestion le triangle de succs (fig1). Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 29 Ce triangle met en vidence la performance de ces entreprises dans le secteur. Eneffet,ellessontefficacesparcequellesarriventvendre,maispouratteindredesbons rsultatsellesdoiventtreaussiefficientesc'est--direacheterlespetitsquipementsdes nergiesrenouvelablesmoindrecotetpourtreattractivesetacheteraussidesproduits adaptslaralitafricainecommelecasdeslampestemptesennergiessolaire(confre photo 1-2) Fig.1 : TRIANGLE DE SUCCES Photo n1-2 III. Difficults rencontres par les entreprises dans le secteur La performance d'un systme ou d'une entreprise ne dpend pas que de la productivit des individus et de l'intensit nergtique d'un travail. Des logiques de crativit et de travail collaboratif peuvent s'opposer la division taylorienne et pyramidale du travail et la logique d'un service rendu moindre cot.Maiscependant,lespetitesetmoyennesentreprisesquicommercialisentles quipementsdesnergiesrenouvelablesseconfrontentauxproblmesdescotsdes matriauxetdesfournisseurs.Ilnexistepasdesentreprisesproductricesdesquipements (tels les plaques solaires, dispositifs de biogaz) sur place. Do la ncessit dimplanter des entreprisesspcialisesdanslesecteurdefabricationafindesatisfairelesbesoinsdes entreprises du march.Ensomme,lesnergiesrenouvelablessontaucurdudbatactuel,maisles entreprises africaines en loccurrence celles Camerounaises, ont encore du mal dchiffrer ce secteurdactivitpuisquelecotestrelativementlevetquecesentreprisesontune insuffisancede technologies dans le domaine des nergies renouvelables.Quelques unes des entreprisesquifontcommeactivitdachatetdeventedesquipementsdesnergies renouvelables. Celles-ci misent sur des petits quipements pour rentabiliser leur conomie. Et dtreefficacesetefficientesdanslasatisfactiondesclientsdanslalternativeauptrole. Lavenirdelhumanitreposesurlabonnematrisedestechnologiesnergtiquesafinde solutionner les problmes lis au ptrole.Efficacit ResultatsEfficienceCongrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 30 PROPRITS PHYSICOCHIMIQUES DE SULFURE DE CADMIUM CDS LABOR PAR SPRAY PYROLYSIS Y.ARBA a, B. HARTITI a,A. RIDAH a, P.THEVENIN b, Y.AMMAIH a, K. DAKHSIa et K. F. KONANa a Laboratoire LPMAER.FST de Mohammedia, Maroc c Laboratoire LMOPS Supelec de Metz, France Rsum L'exploitationdel'nergiesolaire,gratuiteetquasi-illimite,suscitevidemmentde grandsespoirs,lacellulephotovoltaqueaprioriestl'undesmoyensprivilgisdecette exploitationpourconvertirdirectementlesrayonssolaireenlectricit.Parmilesmatriaux utilisspourcetteconversionontrouvelesulfuredecadmium(CdS)quiatlargement sollicitenraisondesesbonnespropritsphysicochimiques.Eneffet,leCdSapermis datteindredesrendementsdeconversionphotovoltaquerelativementlevslaidedes techniquesfacilementmiseenouvretellequelatechniquedelapulvrisationchimique ractive en phase liquide dite Spray Pyrolysis . I.Introduction Le sulfure de cadmium (CdS) a t largement sollicit en raison des bonnes proprits physicochimiques quil prsente. En effet, Le CdS est un semi-conducteur de la famille II-VI, ilsertcommecouchetamponoufentreoptiquedanslesstructures Mtal/Absorbeur/Tampon/Fentre/mtal[1].Cecomposbinaireapermisdatteindredes hauts rendements faible prix on procdant des nouvelles technologies telles que la technique du spray pyrolyses dans leurs laborations [2]. Dans ce travail, les couches minces du CdS ont tdposesparlatechnique spraypyrolysis surdessubstratsdeverre.Lesproprits physicochimiquesdesfilmsduCdSonttanalysesparLadiffractiondesrayonsXet Microscope lectronique balayage MEB. II. Mode exprimental NousavonsprparunesolutionaqueusedeCdCl2de0,1mol /letuneautredela thioureCS(NH2)2avecuneconcentrationde0,1mol/l.Aprsunefixationdeplusieurs paramtresinfluantledpt,telqueletempsdedpositionquiestdelordrede8min,une distance Substrat-Gicleur de 250 mm, un dbit de la solution de 0,66 ml/min et un gaz vecteur de nature Aire compress avec une pression de 3,5 mbar, nous avons vari la temprature de substrat dans un intervalle de [400,475]c. III.Rsultats et discutions: -Caractrisation structurel Lafigure1montrelesspectresdediffractiondesrayonsXdunecouchedeCdS labordanslesconditionsexpliquesci-dessus. Lesspectresprsententdespicsindiquantla nature polycristallin des couches. Il est noter que le sulfure cadmium CdS, peut se cristalliser Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 31 suivantlesdeuxstructures :cubique(C)ethexagonalewurtzite(H).Eneffet,Nousavons obtenues les plans rticulaires C(100), C(002), H(101), C(102), C(110), H(103) et H(112).Le dpt prsente une orientation prfrentielle suivant le plan (C) (002) pour les deux conditions. Nous remarquons que pour la temprature 425 C a un rapport dintensitest plusimportantquelerapportdintensitdelatemprature400Cetquelerapport dintensitestplusimportantquelerapportdintensitdoondduitque laugmentation de la temprature amliore la qualit cristalline du matriaux. Plusieurs travaux sur la structure cristalline de dpt du CdS par spray pyrolysis ont montr la formation CdS de structure cubique comme rapporter par O.de Melo et Al [3] et par Riek P.C et Al [4] alors que A.kapman[5]etAlontdposdescouchemincedeCdSdestructurehexagonaltandisque Chu et Al [6] ont trouvs les deux forme cubiques et hexagonal sur un substrat de SnO2. 20 25 30 35 40 45 50 55 60050010001500(112)(103)(102)(101)(002)intensity (counts)2 Thta () 425 C20 25 30 35 40 45 50 55 600200400600800(112)intensity (counts)2 Thta () 400 C(002)(101)(102)(103) Figure 1 : Spectres de diffraction des rayons X de CdS. - Caractrisation morphologiqueLes figures 3-1 et 3-2 montrent les images MEB de deux couches prparespar spray. LasurfacedeCdS,dposeunetempraturede400C,estrigoureuseetprsententdes grains de diffrentes formes par contre les surfaces de CdS laborer une temprature de 425 C sont trs homogne, dense et prsentent des grains de mme taille. Figure 3-1 : Images MEB des chantillons de CdS dpos 425C Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 32 Figure 3-2 : Images MEB des chantillons de CdS dpos 400C - Caractrisation optiqueLa figure 4 donne les courbe typique de transmission dchenillons de CdS dpose diffrentestempsdedpt.Laqualitdestransmissionsoptiquesdeschantillonstests samlioreaveclaugmentationdelpaisseurdescouches.Ladistanceantredeuxmaximas aveclalaugmentationdelatempraturedoonpeutdduirelinfluencedelatemprature sur lpaisseur. Lnergie de gap est de 2,45 eV pour les diffrentestempratures. Voir fig. 4.400 600 800 1000 1200-50510152025303540455055606570758085Transmi ssi on %Longueur d'onde nm 400 C2,40,00E+0002,00E+0164,00E+016hv (eV) 400 C 500 1000 1500-50510152025303540455055606570758085Transmi ssi on %Longueur d'onde (nm) 425 C2,0 2,2 2,4 2,60,00E+0002,00E+0164,00E+0166,00E+016(ahv)2eV2cm-2hv (eV) 425 C

Figure4 : Courbes de transmission et dabsorbance du CdS dpos aux diffrentes tempratures Pour les paisseurs leves on note une augmentationrelative du gap optique comme report. Chu et al. [6] ont prpar des couches minces de CdS par ablation laser. Ils ont montr que les dplacements du gap optique vers les grandes nergies (courtes longueur dondes) deviennent trsprononcslorsquelpaisseurdescouchesestinferieurde5m.ilsontexpliquce dplacement sur la base des effets de la taille quantique de CdS pour des paisseurs faibles et des grains ultra petits. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 33 Tableau 2 : lvolution de lpaisseur en fonction de la temprature 1 (nm)2 (nm)e (nm)T C HAI 01-2731,62475906,41005824,803253475 HAI 01-4901,84751181,58199828,119708475 HAI 02695,1749858,7777793,279585450 HAI 03-3766,8018981,1814762,941331425 HAI 04816,2842271082,4971721,574641400 Nous avons compar lpaisseur des couches dposs aux diffrentes tempratures. La figure 5 montre leffet de la temprature sur les couches. Ainsi les meilleures transmissions et la valeur du gap optique Eg ont t obtenues pour des couches dposes 475C. 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480700720740760780800820Epaisseur (nm)Temprature (C) F(T)=e Figure 5 : Lvolution de lpaisseur en fonction de la temprature Pourlecalculdelabsorbance(hv)enfonctiondehv,nousavonspudterminer, partir de la figure 4, la largeur de la bande interdite Eg= 2.4 eV et Eg=2.43 eV respectivement pourlesdptsauxtempraturede400Cet425C,cesvaleurssontenbonaccordavec cellesdelalittrature[7].Aprslaugmentationdelatemprature,nousavonsobservune lgrevariationdufrontdabsorptiondenviron0.03eV.Cettevariationaeupour consquenceuneaugmentationdugapoptiquecommeilatobservdansdesrsultats similaires obtenue par dautres auteurs [2]. LesspectresdetransmissiondeCdStraitahautetempraturenousprsenteun phnomne dinterfrences, ce qui nous permis destimer lpaisseur de lchantillon e (*), le coefficient dabsorbance (**), et ainsi labsorbance du matriau (hv) (***). (***) Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 34 IV.ConclusionNousavonsobtenudescouchesmincesdesulfuredecadmiumquisontlaborpar spray pyrolysis. Lanalyse par diffraction des rayons X a montr quele CdS dpos cristallise danslastructurecubiqueavecuneorientationprfrentiellesuivantladirection(002).Le microscopelectroniquebalayageMEBrvlequelescouchesdeCdSsonhomogneet prsententdesgrainsdepetittaille.Laugmentationdelatempraturedeschantillons amliorecespropritsphysicochimiques.Pourconfirmerlaqualitoptiqueetlectriquede notrecomposnousallonslecaractriserparlamthodedeVanderPawpourmesurerla rsistivit,legapoptiqueeneffectuantdesmesuresdetransmissionetoptiqueparla spectroscopie Raman. Rfrences [1] H.Metin, R Esen journal of crystal grozth 258 (2003) 141-148 [2] O. Zelaya Angel, J.Jalvarador gil, Appl. Phys. Let., 64 (1994) 17 [3] Vacuum, Volume 46, Issues 8-10, August-October 1995, Pages 1083-1085 O Zelaya-Angel, L Hernandez, O de Melo, JJ Alvarado-Gil, R Lozada-Morales, C Falcony, H Vargas, R Ramirez-Bon [4] P.C. Rieke and S.B. Bentjen, Chem. Mater. 5 (1993) 43. [5]A. Kampmann, P. Cowache, J. Vedel, D. Lincot J. Electroanalytical chem. 387 (1995) 53. [6] T.L.Chu, S. S. Chu, J.Britt, G.Chen, C. Ferekides, N. Schultz, C. Wang and C. Q. Wu11th Eur. Solar Energy conf. (1992) p. 988 [7] A. Mondal, T.Kchaudhuri, P.Pramanik, Solar Energy Mater 12 (1985) 137. Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 35 ECONOMIE ET GESTION DENERGIE SOLAIRE MODELISATION ET OPTIMISATION DE LA GRILLE DES CELLULES PHOTOVOLTAQUES S. DAHANI, HAFSA EL OMARI & HAMID EL OMARI LaboratoireEnergiesRenouvelablesOptimisationetMcanique,FacultdesSciencesetTechniquesdeSettat, BP. 577 26000 Settat [email protected], [email protected] & [email protected] Rsum Leprincipedunecellulesolairephotovoltaqueestdeconvertirlnergiesolaireen nergie lectrique toute en collectant les porteurs via une grille mtallique ; celle-ci assure la collectedesporteursetletransportducourantleplusdirectementpossibleaucontactde connexionquirelielescellulesunitaires.Cettegrilleutiliseunepartiedelasurfacedes cellules photovoltaques. Le rle de ce travail est doptimiser les dimensions gomtriques de cette grille afin de diminuer la rsistance et amliorer le rendement de conversion des cellules solaire. Cetravailporteraessentiellementsurunetudethoriquedelaconceptiondelagrilleetde son influence sur le rendement de conversion photovoltaque. Motscls :Gestionetconomiednergie,Cellulesolaire,Rsistancedecontact,dessinde grille I.Introduction Durantlesderniresdcennies,uneaugmentationimportanteauniveaudelaconsommation nergtiqueatobserve,celaestdaudveloppementindustrieletlacroissance mondialedansdiffrentsdomaines.Cependant,etfaceauxmultiplescrisesptrolires, conomiques,etauxchangementsclimatiques,lesprvisionsontmontrquedansles prochaines dcenniesil yaurait amenuisement, voir puisement des ressources mondiales en diffrentesformesdnergiequeasoitdoriginefossile(ptrole,gaz,charbon...)ou lnergie dorigine thermonuclaire (uranium, plutonium...) ; do lintrt de sintresser aux sources dnergie renouvelables. Parmi les sources dnergies renouvelables, lnergie solaire photovoltaqueprsenteunintrtparticulier ;dabordparcequelnergiesolairemme intermittente,estunesourcetrspuissantepuisquelirradiationglobalequotidiennedu rayonnement solaire au niveau du sol Marocain avoisine les 5 KWh/m (moyenne annuelle)1. Lexploitationdecettesourceparsaconversionennergielectriquepeutsefairepardes cellules solaires photovoltaques, notamment celles en silicium multicristallin jonction np, quiabsorbentunepartiedurayonnementsolaireengnrantdesphoto-porteursouporteurs decharges ;lacollectedeceschargessefaitparlintermdiairedescontactsohmiquesqui fontpartiededeuxgrillescollectricesdposessurlesdeuxfacesavantetarriredune photopile. II.Position du problme LecircuitquivalentduneCPestdonnparlafigure1, danslaquelleestreprsentle gnrateurdecourantIph,lapremirefuitedecourantduelapolarisationendirectdela Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 36 jonction (If1), la seconde fuite de courant (If2) due la qualit de la jonction et reprsente par la rsistance de shunt Rsh et les pertes de puissance due la rsistance srie note Rs. Cette rsistancesrieenglobeleseffetsdelabase,dufront(metteur),desinterfacescontact- semiconducteuretdelagrillemtalliquequicollectelesphoto-porteursquiysontdrains. Lensemble de ces paramtres influences la puissance lectrique de sortie de la cellule solaire (VS.IS). Figure 1 : Circuit quivalent dune cellule solaire Le rendement de conversion dune cellule dpond, entre autre, du tau dombre influenant le courantphotonique,etdelarsistancedelagrillequiintervientauniveaudespertesde puissancesrsistives.Lesdimensionsgomtriquesdelagrillecollectricedunecellule solaireprsententdoncunintrtparticulier,puisquilyalieuminimiserdeuxparamtres essentiels pour lamlioration du rendement de conversion, il sagit de la contribution dans la rsistancesrie(pertedepuissanceauniveaudelagrille)etletaudombre(perteduela surfacedelagrillequiempchelepassagedurayonnementsolairesurfaceinactivedela cellule). Letravailquenousprsentonsiciporteraessentiellementsurltudethoriquedela conceptiondelagrilleetdesoninfluencesurlerendementdesCP.Pourcela,nous comparons les pertes de puissances relatives quatre dessins de grilles.Lesfacteursinfluenantlaconceptiondunegrille peuventtrersumscommesuit:La gomtrie de la grille, la distance inter-doigt, la largeur des lignes et la nature du mtal utilis. III. Pertes de puissance dues la grille La grille est un composant de la cellule photovoltaque qui assure la collecte et la circulation ducourantlectrique,elleengendredespertesduessarsistance,quecesoitdespertes lectriquesouoptiquesdolintrtdelesminimiser.Lechoixdelagrilledoitalors satisfaire deux contraintes lies aux pertes lectriques & optiques [2-7]; il faut donc avoir une structurequiprsentelalargeuretlpaisseurdesligneslesplusoptimauxafindassurerle minimumdesperteslectriquesetdutaudombre,cequiinduiraientdespertesminimales. Unoptimumpourlapuissancetotaleestalorsncessaireobtenirpourvaliderledessinde grille convenable pour une telle structure. Dans ce qui suit, nous dveloppons les deux types de pertes lectriques et optiques. 1- Pertes lectriques Lesperteslectriquesdueslarsistancesrie,scriventsouslaformedunesommede la rsistance de la base (Rb ), de lmetteur (Re ), des rsistances de contact avant et arrire (Rc) et de la grille avant et arrire (Rg). Ce sont des pertes purement ohmiques rsultant du transfert desporteursdechargestraverslesdiffrentslmentsprcits ;carellesrsultentdes porteurs de charges gnrs issus du front et de la base aprs avoir travers la jonction NP de Iph If1 If2 IS VS RS RSh Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 37 la cellule solaire. Ces photo-porteurs sont drains par la suite vers les contacts ohmiques afin dtre collects et circuls travers le circuit de charge. Ces pertes ont donc un rapport direct aveclaformedelagrilleetlamaniredontlesphoto-porteursserontcollects ;ilspeuvent scrire de la faon suivante : 2I R PS pe = Eq. 1 Avec RS : la rsistance srie donne par g c e b sR R R R R + + + =Eq. 2

Figure 2 : Diffrentes rgions dune cellule solaire 2- Pertes dues leffet dombre (optiques) : Lamtallisationcouvreunesurfacedelafaceavantdelacellulesolaire ;cettesurfaceest inactivedupointdevueoptiquevuquelesphotonsnepeuventlafranchir.Parcontre,le drainagedesphotoporteursdoitsefaireavecleminimumdechutedetensiondanslesemi conducteur comme dans le mtal rf . Le tau dombre ou de couverture est dfinit comme tant le rapport de la surface mtallise par rapport la surface totale ; elle est donne par :

Tcellbus doigts TcellOSS S S ) ( + = tEq. 3 IV.Application quelques motifs de grille Le dessin des motifs de grille est donn par la figure 3 ci-dessous. Cette grille est conue pour faciliter la collecte des photo-porteurs. Lesdiffrentespertescalculespartirdudessinprcdentsontrsumsparletableau suivant : BusDoigts Emetteur Base Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 38 Calculs des Pertes )222 (41222L d LLR d J Pse e =) 2 2 4 2 ( 163bc c msdW W WLd L JR I P+ = = LWLdWWdbo4 2 82 2+ = t AWedJ Pmd6=Be WWL J PbMb2)2( 2 = Avec + + =d L d Li dWL id WL LWLdLA2 /02 /03 3 2 3 )22)(2 42( 3 )22( )2 42(162 3)2 42(2 + =d Lid WLdL WLdLB2 /02)2 42(*82)2 42(2 Lasimulationdespertes,engendresparunecellulesolaireayantledessinprsentcomme grille de collecte, donne les deux taux dombre et de conduction en fonction de lespacement entre doigts.

Fig.5 : Variation du taux dombre et de conduction en fonction de lespacement entre doigts Daprscetableau,onconstatequecettegomtrieengendredespertesimportantes,de lordre de 14,26% ; beaucoup moins performant que les gomtries dj cites prcdemment. La gomtrie de la grille avant a une influence non ngligeable sur le rendement des cellules photovoltaque,dolancessitdechercherdautresgomtriesquiminimiseraient davantage ces diffrents pertes. Rfrences [1]LanouvellestratgieNationale,DpartementdelEnergieetdesMines.Ministrede lEnergie, des Mines, de leau et de lEnvironnement. Direction de lObservation et de la Programmation, Rapport 2010.[2] Anne Kaminski, thse Etude des tapes technologiques critiques dans la production des cellules solaires en silicium multicristallin -1997- 170 p [3] A.ChekraneetAl,article OptimisationetConceptiond'uneGrilleCollectrice Applique aux Photopiles Fonctionnant sous Haute Concentration Solaire .Rev. Energ. Ren. Vol. 7 (2004) 95-108. pp 95-108 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 39 [4] A.CheknaneandR.Zerdoum,"OptimizationofGridDesignAppliedonSolarCells underHighConcentrationofSolarRadiations",Conf.MaghrbineenGnieElectrique, pp. 85-89, Constantine, Nov. 2001. [5] Anne Labouret-Michel Villoz Energie solaire photovoltaque 3me dition. 155 P [6] GregoryC.DeSalvoandAllenM.BarnettAnoptimizedcontactdesignforsolarcell concentratorsElectricalEngineeringDept.UniversityofDelaware,Newark,DE19716. 1985 [7] H.B.Serreze-solarcellperformancebysimultaneousconsiderationofgridpattern design and interconnect configuration- Mobil Tyco Solar Energy Corporation 16 Hickory Drive Waltham, Massachusetts 02154. 1978-PP 609 -614 Congrs International sur les Energies Renouvelables et lEfficacit Energtique20-21 avril 2011, FST-Fs CIEREE'2011Page 40 CONTRIBUTION A L'OPTIMISATION DE LA GESTION DE L'ENERGIE PHOTOVOLTAQUE PAR UN SYSTEME REGUL PAR UNE COMMANDE MPPT MUNI DUN CIRCUIT DE DETECTION DU DYSFONCTIONNEMENT M. EL OUARIACHI1, T. MRABTI1, KA. KASSMI1, B. TIDHAF2, EL. CHADLI1, F. BAGUI3, K. KASSMI1* (1) Universit Mohamed Premier, Facult des Sciences, dpt de Physique, Laboratoir