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Petit rappel sur la technologie TOPCon : TOPCon est une technologie utilisée dans la fabrication de cellules solaires. Il s'agit d'une technique de production de cellules solaires à base de silicium, visant à améliorer l'efficacité énergétique et les performances des panneaux solaires.
Vous pouvez retrouver les explications approfondies de cette technologie sur notre page dédiée à la technologie TOPCon.
La technologie TOPCon est devenue une tendance majeure dans l'industrie solaire. Divers fabricants ont lancé leurs propres versions de panneaux TOPCon, mettant en avant leurs taux d'efficacité remarquables.
Beaucoup de nouvelles technologies de cellules solaires émergent et rivalisent pour révolutionner l'avenir de l'énergie solaire, telles que HJT, BC et TOPCon.
Les cellules TOPCon sont une sorte de "mise à niveau" technologique basée sur la technologie PERC, offrant un gros potentiel d'efficacité. La technologie PERC atteint actuellement une efficacité de production de 23,5 %, se rapprochant de sa limite théorique de 24,5 %. En comparaison, les cellules TOPCon atteignent actuellement une efficacité de production de masse et des efficacités maximales dépassant 25 % à 26 %, contre une efficacité en laboratoire atteignant 27 % à 27,5 %. À l'avenir, leurs efficacités devraient atteindre les 26,5 % à 27 %, avec une possibilité de les combiner avec le pérovskite pour une efficacité encore plus élevée pouvant potentiellement atteindre les 30 % !
L'industrialisation du TOPCon s'est accélérée depuis 2023. La capacité de la Chine est passée de 100 GW en 2022 à 400 GW en 2023, avec des projections de capacité futures dépassant 800 GW.
Pour comprendre l'efficacité de cette technologie, voici une explication globale :
La méthode TOPCon est basée sur un concept de contact arrière, où les contacts métalliques sont placés à l'arrière de la cellule solaire, ce qui réduit les pertes par réflexion et améliore le transfert d'électrons.
La technologie TOPCon fait partie de la catégorie des cellules de type N, constituées de plaquettes de silicium dopées au phosphore. Cette technologie est différente des cellules PERC, qui appartiennent à la catégorie des cellules de type P dopées au gallium. Les cellules de type N sont constituées principalement d'une base de type N, qui est chargée négativement, et possèdent une couche conductrice P plus fine, qui est chargée positivement. La technologie PERC utilise le système inverse.
Les panneaux standards ainsi que les PERC souffrent d'une perte de productivité liée à la réflexion de la lumière sur les couches de verre et d'encapsulant de la face avant du panneau, et au contact des cellules avec le bord du panneau sur la face arrière.
Grâce aux couches de passivation avant et arrière (composées d'une fine couche de dioxyde de silicium, ainsi qu'une couche de silicium polycristallin dopé au phosphore) des cellules TOPCon, et d'une couche antireflet appliquée sur la vitre de protection du module, les pertes d'énergie sont efficacement limitées !
La production de masse a permis d'atteindre une efficacité allant jusqu'à 25,2 %, dépassant ainsi de 2 points de pourcentage l'efficacité dominante du PERC. Les prévisions indiquent qu'au second semestre 2024, l'efficacité des modules TOPCon pourrait atteindre 26,8 %, élargissant ainsi l'écart avec le PERC à 3,3 points de pourcentage.
Les panneaux TOPCon sont généralement reconnus pour leur longévité supérieure par rapport aux panneaux standards, ce qui améliore la rentabilité globale des installations solaires. En plus de leur durabilité, les cellules TOPCon offrent un autre avantage significatif : une baisse moins prononcée de leur rendement au fil du temps. Les panneaux solaires subissent une diminution progressive de leur efficacité tout au long de leur durée de vie. Cette réduction est généralement exprimée par le biais de garanties de rendement, garantissant un niveau de productivité minimum après un certain nombre d'années d'utilisation. Le pourcentage d'efficacité estimé après 30 ans de fonctionnement est en moyenne d'environ 87,5 % pour les panneaux TOPCon, comparé à 85 % pour les panneaux PERC.
Les modules dotés de cette technologie sont performants dans les environnements à haute température, avec un coefficient de température puissance de -0,28 % à -0,30 %/°C, contre -0,34 %/°C pour les modules PERC. Un coefficient de température de puissance plus bas est préférable, car il indique une diminution de la perte de puissance à des températures élevées !
Le taux bifacial TOPCon peut atteindre plus de 80 %, ce qui est plus élevé que les 70 % du PERC. Grâce à l'optimisation de la réflexion de la lumière sur sa face avant, et à la passivation de sa face arrière, le panneau solaire TOPCon permet de profiter d'un rendement plus important que les autres types de technologie. Ces panneaux assurent également un bon taux de productivité par faible luminosité.
L'année 2023 a été marquée par ce qu'on a appelé "l'essor de la technologie TOPCon", avec une part de marché prévue dépassant les 25 %. Cette croissance souligne la reconnaissance de l'industrie envers les cellules TOPCon en tant que technologie transformative capable de répondre à la demande croissante de solutions solaires à haute efficacité, durables et économiques. En 2024, il est envisagé que les panneaux TopCon pourraient surpasser la technologie PERC, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour l'avenir de l'énergie solaire.
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