L’augmentation de la performance des modules photovoltaïques (on parle aussi de panneaux) passe par l’amélioration de la performance des cellules, c’est bien connu. Elle passe aussi par la réduction des pertes dans les couches modules. La mise en module permet d’assurer la fiabilité et durabilité mécanique et chimique du module, mais elle implique potentiellement des pertes de puissance. Des pertes optiques comme l’absorption et les réflexions dans les couches optiques (verre et encapsulant, métallisations et interconnexion électriques), et des pertes électriques : pertes résistives par effet joule, limitation de performance due aux déséquilibres entre cellules…
Comprendre les effets de chacun des paramètres d’un module, et leurs éventuelles interactions, est un passage obligé pour créer des dispositifs toujours plus efficaces. La modélisation permet de réduire la taille des plans d’expérience à réaliser, en identifiant en amont les zones les plus favorables : c’est le champ du prototypage numérique.
Les laboratoires du CEA à l’INES construisent des bases de données et outils de modélisation, de prototypage numérique afin d’être en mesure de modéliser la performance d’un module, d’identifier plus facilement les postes de pertes, de réduire la taille des plans d’expériences, et d’optimiser les architectures.