La cellule photovoltaïque est l'élément de base de la conversion photovoltaïque. Dans l'obscurité, elle se comporte comme une jonction PN (diode). Dans ces conditions, on retrouve pour une cellule la caractéristique courant - tension d'une jonction PN (cf. figure 1 ).

L'animation suivante permet de visualiser cette caractéristique, après avoir choisi la convention : générateur ou récepteur, ainsi que le type d'éclairement.

Figure 1 : caractéristique jonction PN

Quand la cellule est illuminée, elle produit un courant d'autant plus élevé que l'éclairement est intense. Ce courant est proportionnel à l'éclairement. On retrouve donc la même caractéristique que ci-dessus, mais décalée vers le bas d'un courant I ph (photocourant) correspondant à l'intensité de l'éclairement.

Enfin, notons que pour obtenir la caractéristique de courant-tension (cf. figure 2a) , on prend comme référence pour le courant le sens opposé à I d (cf. figure 4 ), soit le sens du photocourant I ph .

On peut aussi obtenir la caractéristique en puissance P = f(U), qui, pour des conditions d'éclairement et de température données met en évidence un point de fonctionnement à puissance maximum, comme visible sur la figure 2b.

De plus, l'utilisateur peut relever la caractéristique courant-tension d'une cellule en faisant varier la résistance aux bornes de cette cellule. L'applet est initialisé à l'essai en circuit ouvert. On peut prendre jusqu'à 10 points de mesure pour faire apparaître la caractéristique. Les points de mesure sont stockés sous forme de vecteurs de points, obtenus avec Matlab.

Cet applet montre comment on peut relever expérimentalement la caractéristique courant-tension d'une cellule photovoltaïque sans avoir à définir tous les paramètres de l'équation I=f(U). L'applet sera accompagné d'un schéma de montage.

Figure 3  : Schéma du montage

Figure 4  : Caractéristique I=f(U)