Comparaison des panneaux solaires à simple face, à double face, à demi-coupe, MBB et à tuiles empilées

Malgré une période d'ajustement sectoriel, les institutions d'investissement et de financement restent confiantes dans le secteur photovoltaïque. Récemment, une importante institution financière nationale a publié un rapport technique analysant les tendances futures de la technologie des modules solaires et recommande toujours aux investisseurs de privilégier l'énergie photovoltaïque.

Panneau solaire simple face (avec verre double face)

Structure compositionnelle d'un panneau solaire simple face à double vitrage

Le module double vitrage est fabriqué en laminant deux couches de verre trempé, des films EVA et des cellules solaires à l'aide d'un laminoir haute température. Les couches sont composées de verre trempé, de couches de matériau (PVB, PO, EVA ou polymère ionique), d'une couche de cellules monocristallines ou polycristallines, de couches de matériau et d'une autre couche de verre trempé.

Caractéristiques du panneau solaire simple face à double vitrage

Les modules à double vitrage offrent une meilleure résistance aux intempéries et un meilleur rendement énergétique que les modules traditionnels. Leurs avantages sont particulièrement marqués dans les zones à forte humidité, aux pluies acides ou au brouillard salin, comme les centrales photovoltaïques sous serres agricoles ou les régions soumises à des vents violents et à des conditions de sable.

Contrairement aux modules monoverre, dont la couche arrière organique laisse pénétrer la vapeur d'eau, provoquant une dégradation rapide de la résine EVA, les modules biverre sont totalement perméables à l'eau. Cela réduit les pertes de puissance, améliore le rendement et diminue le taux de dégradation d'environ 0,2 %, prolongeant ainsi la durée de vie de cinq à environ 30 ans.

Les modules à double vitrage offrent une résistance à l'usure, une isolation, une étanchéité et une capacité de charge supérieures, réduisant ainsi les problèmes tels que les microfissures et garantissant une production d'électricité plus stable. De plus, leur résistance au feu est passée de la classe C à la classe A.

Grâce à leur capacité thermique supérieure, les modules à double vitrage chauffent plus lentement que les modules classiques et sont moins sensibles aux fluctuations de température. Le verre et la feuille arrière présentent un coefficient de diffusion thermique supérieur à sept fois supérieur, ce qui résout les problèmes de dissipation thermique et réduit les dommages causés par les points chauds.

La conception sans cadre élimine le champ électrique qui provoque le PID, réduisant ainsi considérablement le risque de dégradation du PID.

En raison de taux de dégradation plus faibles, les modules à double verre génèrent environ 3 % d'énergie en plus, bien que la transmission de la lumière soit légèrement augmentée, ce qui entraîne une augmentation globale de 1 % de la puissance de sortie.

Pro

Le taux de dégradation plus faible augmente la production d'électricité de 3 %. Les modules à double vitrage présentent un taux de dégradation inférieur de 0,2 % à celui des modules à simple vitrage, ce qui se traduit par une augmentation de la production de 3 % dans les mêmes conditions.

Avec

L'augmentation de la transmission lumineuse entraîne une perte de puissance de 2 %. Le film EVA transparent réduit la réflexion de la lumière à l'arrière des cellules, ce qui entraîne une baisse de la production d'énergie. L'utilisation d'EVA blanc à l'arrière peut bloquer les cellules et entraîner une perte de puissance. De plus, l'absence de cadre en aluminium affecte la résistance au vent et l'étanchéité du module.

Panneau solaire bifacial (double face)

Structure compositionnelle d'un panneau solaire double face

L'arrière d'un module double face utilise une fine grille de pâte d'aluminium, similaire à celle de la face avant. Il est recouvert d'une couche partielle d'aluminium, permettant à la lumière de traverser les zones non obstruées et améliorant la production d'énergie. À l'instar des modules double face à simple vitrage, l'arrière d'un module double face utilise du verre ou une feuille arrière transparente, améliorant ainsi les performances et la transmission lumineuse.

Caractéristiques du panneau solaire double face

L'augmentation de la température affecte la tension à vide, le courant de court-circuit et la puissance de crête des cellules solaires au silicium. Avec les modules double face, la température est inférieure de 5 à 9 °C, ce qui réduit les pertes de puissance.

Les modules à double face peuvent être installés verticalement, profitant de la lumière réfléchie et diffusée de l'environnement, ce qui les rend adaptés aux installations telles que les clôtures, les murs solaires, les barrières antibruit des autoroutes et les serres agricoles.

Le gain de puissance dépend de la conception du système et des conditions d'installation. Dans des conditions optimales, les modules double face peuvent augmenter le rendement de 15 à 20 %, et avec une hauteur d'installation et une réflectivité au sol accrues, ce gain peut atteindre 30 %. L'utilisation de systèmes de suivi peut augmenter ce gain de plus de 50 %.

L'arrière du panneau utilise toujours une couche d'aluminium qui limite l'absorption lumineuse, ce qui entraîne une baisse d'efficacité de 10 à 15 % par rapport à l'avant. De plus, une transmission lumineuse accrue à l'arrière entraîne une baisse d'efficacité de 0,2 à 0,5 % à l'avant.

Avec un angle d'installation optimal, plus le module est installé haut, plus il capte la lumière réfléchie environnante, augmentant ainsi la puissance de sortie. Le gain de puissance est plus important avec un équipement de suivi ou lorsque l'arrière-plan est plus clair et réfléchit davantage la lumière.

Panneau solaire à moitié coupé

Structure compositionnelle d'un panneau solaire à moitié coupé

La technologie de demi-coupe consiste à découper au laser des cellules solaires standard (156 mm x 156 mm) en deux pièces plus petites (156 mm x 78 mm), puis à les connecter en série. Les paramètres électriques restent identiques à ceux des modules grandeur nature grâce aux connexions en série et en parallèle des demi-cellules.

Caractéristiques du panneau solaire semi-coupé

Dans les installations traditionnelles, l'ombrage dû au soleil du matin et du soir ou à la poussière peut entraîner d'importantes pertes de puissance. Les modules semi-coupés réduisent les pertes d'ombrage dans les réseaux verticaux tout en optimisant l'utilisation des supports et du terrain.

En réduisant le courant interne et les pertes, les modules demi-coupés fonctionnent à une température plus basse (environ 1,6°C), réduisant considérablement le risque de points chauds et améliorant la fiabilité globale.

Couper les cellules en deux réduit le courant de moitié, réduisant la perte de résistance à 25 % de sa valeur d'origine, ce qui conduit à un gain de puissance de 5 à 10 W (+ 2 % à 4 %).

Les modules demi-coupés génèrent 0,672 % de puissance en plus par rapport aux modules classiques, ce qui se traduit par environ 1,88 W de puissance supplémentaire dans les mêmes conditions.

Panneau solaire multi-busbar (MBB)

Structure compositionnelle du panneau solaire MBB

La technologie multi-busbar (MBB) améliore les performances des cellules solaires en augmentant le nombre de busbars, réduisant ainsi l'ombrage et la résistance. La technologie MBB a gagné en popularité grâce à des coûts de fabrication réduits, des plaquettes de plus grande taille et des techniques de sérigraphie améliorées.

Caractéristiques du panneau solaire MBB

Avec une densité de barres omnibus accrue, les panneaux MBB fonctionnent mieux sous la contrainte de microfissures ou de cellules cassées, maintenant une bonne production d'énergie.

Avec plus de barres omnibus, la capacité de collecte de courant s'améliore, abaissant la température et améliorant les performances à long terme, avec des gains de puissance de 5 à 10 W.

Alors que des barres omnibus plus étroites augmentent la résistance série, l'effet global d'un plus grand nombre de barres omnibus réduit les pertes de puissance, améliorant ainsi l'efficacité.

Avec des barres omnibus plus fines, la zone d'ombrage est minimisée, augmentant la zone d'absorption lumineuse effective et améliorant la capture d'énergie.

Panneau solaire à tuiles empilées

Structure compositionnelle d'un panneau solaire à tuiles empilées

Le module de tuiles empilées découpe les cellules en 4 ou 5 petits éléments et les relie par des zones périphériques, conçues comme des jeux de barres principaux. Cette conception minimise les espaces entre les cellules et élimine le recours aux jeux de barres traditionnels, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant les pertes de puissance.

Caractéristiques des panneaux solaires à tuiles empilées

Grâce à sa disposition unique, le module de tuiles empilées réduit l'impact de la résistance du soudage sur la production d'énergie, évitant ainsi les effets de points chauds et améliorant la résistance aux fissures pendant le transport et l'installation.

Les modules de tuiles empilées fonctionnent mieux dans les zones partiellement ombragées, ce qui les rend idéaux pour les projets à haute latitude, à forte intensité de terrain et distribués.

La conception empilée permet d'utiliser 13 % de cellules en plus, ce qui se traduit par un gain de puissance de 18,5 % et une efficacité supérieure par rapport aux modules traditionnels.

La conception sans jeu de barres réduit l'ombrage, améliorant ainsi la puissance de sortie globale.