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Les évolutions des panneaux photovoltaïques : Back contact, PERC, Héterojonction et multi busbars

Ces dernières années, le secteur du photovoltaïque, toujours en recherche d’amélioration du rendement des panneaux, a sorti de nouvelles technologies :



1/ Back contact


On peut traduire back contact par contact arrière.

C’est un nouveau procédé de fabrication qui consiste à réaliser la connexion entre chaque cellule à l’arrière du panneau au lieu d’avant l’avant pour augmenter la surface d’exposition solaire (et donc maximiser la surface de cellule à l’avant).


Les panneaux avec technologie back contact possèdent des cellules qui peuvent produire une tension de charge très élevée même en cas de hautes températures et une puissance de charge excellente même par faible irradiance (parfaite exploitation de l´ensemble du spectre de lumière).


Les panneaux à technologie back contact ont d’excellent rendements allant jusqu’à 21 ou même 22%.

Esthétiquement, ce sont des panneaux très homogènes car on ne voit pas les contacts.


Quelques marques proposent cette technologie mais elle est surtout connue car elle a été popularisé par Sunpower.


Les panneaux présentant cette technologie sont plus couteux que les équivalents sans back contact.




2/ La technologie PERC


PERC signifie : Passivated Emitter and Real Cell (ou Contact)


Le module comprend une couche supplémentaire au bas de la cellule qui est appelée couche de passivation diélectrique (couche de passivation arrière) qui va réfléchir une nouvelle fois la lumière du soleil qui n’aurait pas été absorbée.


Ceci a plusieurs effets :

- La réflexion de la lumière augmente les possibilités pour les photons de générer du courant électrique (seconde chance)

- La couche de passivation arrière réfléchit les longueurs d’onde supérieures à 1180 nm à l’extérieur de la cellule, ce qui diminue la chaleur (et donc augmente le rendement)

- Elle réduit la recombinaison électrique : La recombinaison électrique est la tendance des électrons à se recombiner et donc à ne plus circuler librement


Le rendement de ces panneaux est plus élevé notamment en cas d’ombrage ou de forte température.


Il existe d’autre technologies de même famille : PERL, PERT, PERF


Maintenant, quasiment toutes les marques proposent des panneaux PERC.




Cellules solaires à héterojonction


Panasonic et Sanyo utilisent cette technologie depuis quelques années déjà avec les panneaux HIT.


Quelle est la particularité de ces panneaux ? Les cellules solaires à héterojonction combinent deux technologies : une cellule en silicium cristallin prise en sandwich entre deux couches de silicium amorphe en couche mince.


Pour connaitre les différences entre cellule de silicium monocristallin et cellule à couche mince, voir notre article : https://www.electron-solaire.fr/post/panneaux-solaires-monocristallins-polycristallins-ou-%C3%A0-couche-mince


L’ajout des deux couches minces de silicium amorphe permet à la cellule d’absorber des photons supplémentaires qui autrement se seraient pas capturés.


Les performances sont améliorées notamment par rapport aux hautes températures.

Cette technologie a un coût un peu plus faible que le PERC (car le silicium amorphe est bon marché).




Multi busbar (MBB)


Les busbars, jeux de barres en français, conduisent le courant continu généré par la cellule photovoltaïque.

L’augmentation du nombre de jeux de barres permet de réduire les pertes de résistance internes dues à la distance entre les jeux de barres et le chemin de transport est plus court pour le courant.


Concrètement, on voit sur le panneau 9, 12 ou 18 fils circulaires fins au lieu des 4,5 ou 6 ribbons plats habituels.


La puissance de sortie et la fiabilité sont plus élevées.





En conclusion, ces différentes technologies font gagner quelques pourcents de rendement (1 ou 2 %). Ce sont donc des évolutions intéressantes, mais pas révolutionnaires.



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