Cette technologie a gagné en popularité dans l'industrie solaire, maximisant l'absorption de la lumière solaire et minimisant les pertes d'énergie, pour un rendement élevé. Utilisés dans diverses applications, tels que les parcs solaires industriels, l'agriculture et les bornes de recharge pour véhicules électriques, ces panneaux offrent des solutions énergétiques efficaces. Découvrons un guide détaillé des panneaux solaires TOPCon et comparons-les à d'autres types.
Efficacité des panneaux solaires TOPCon
Cette technologie, TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), est un sous-type de cellules solaires de type N visant à atteindre des rendements supérieurs à ceux des cellules PERC classiques. Grâce aux récents progrès, les cellules solaires TOPCon ont atteint un rendement de 24 à 28 %, surpassant ainsi les cellules solaires traditionnelles.
Ceci est réalisé en réduisant la recombinaison des électrons en surface grâce à des contacts passivés, généralement en dioxyde de silicium, afin de limiter les pertes d'énergie. Des contacts situés à l'arrière améliorent également l'absorption de la lumière et le rendement énergétique, ce qui la rend unique dans la catégorie des cellules de type N.
Cellule solaire TOPCon Technology
L'utilisation d'un dopage au phosphore plutôt qu'au bore améliore l'efficacité et évite la dégradation due à l'oxygène. Le procédé de fabrication implique des composants de conception complexe :
1. Face avant absorbant la lumière : L'émetteur standard à diffusion de phosphore situé sur la face avant de la cellule absorbe la lumière du soleil, générant un courant électrique.
2. Couche d'oxyde tunnel : Une fine couche de dioxyde de silicium, appelée couche d'oxyde tunnel, est appliquée au-dessus de l'émetteur et transporte efficacement les électrons tout en réfléchissant les rayons UV nocifs.
3. Couche conductrice transparente : Après la couche d’oxyde tunnel se trouve la couche d’oxyde conducteur transparent (TCO), généralement composée d’oxyde d’indium-étain. Cette couche conduit et transporte les électrons tout en laissant passer la lumière du soleil.
4. Protection de la face arrière : La passivation de la face arrière réfléchit toute lumière solaire inutilisée vers la face avant, réduisant ainsi les pertes électriques.
5. Champ de surface arrière : Enfin, un champ de surface arrière fortement dopé sous la couche de passivation arrière établit une polarité négative et dirige le flux d'électrons à travers la charge externe.
Ainsi, la lumière du soleil traverse l'émetteur supérieur, où l'énergie des photons est transformée en électricité. Les électrons sont transportés à travers la couche d'oxyde tunnel avant d'être captés par les électrodes arrière pour alimenter des charges externes, ce qui permet d'obtenir des rendements de conversion élevés et de faibles pertes d'énergie.
Panneau solaire bifacial TOPCon
Ce module surpasse les modules photovoltaïques PERC grâce à un facteur bifacial pouvant atteindre 85 %. Sa capacité à capter davantage d'énergie par l'arrière le rend idéal pour les installations au sol destinées aux réseaux électriques. De plus, son gain de puissance est supérieur à celui des modules PERC, ce qui en fait une option intéressante sur le marché en pleine expansion du solaire bifacial.
Référence croisée : Cellules solaires à contact passivé par oxyde tunnel
Prix des panneaux solaires TOPCon
Les panneaux TOPCon double vitrage de 430 W et 570 W sont proposés à un prix unitaire compris entre 97.2 et 101 dollars . Les panneaux bifaciaux TOPCon de type N sont quant à eux disponibles entre 20 000 et 40 000 roupies. Le prix est influencé par divers facteurs, notamment le coût des matériaux, les frais de fabrication, la conception et la recherche et développement, l’efficacité de la production, la gestion, les coûts d’exploitation et la conformité aux réglementations.
Remarque : Les prix varient en fonction du modèle et des spécifications.
Différence entre Mono PERC, HJT et TOPCon Solar
Les panneaux HJT offrent une efficacité et une bifacialité maximales, mais ils sont complexes, coûteux et sensibles à l'humidité. Les panneaux solaires TOPCon, quant à eux, sont plus simples et moins sensibles à l'humidité, mais leur efficacité et leur bifacialité sont moindres. Les panneaux Mono PERC sont plus faciles à fabriquer, mais leur rendement est inférieur à celui des panneaux HJT.
Examinons d’autres facteurs de différenciation :
| Type de cellule | Formation | Efficacité | Prix | Performances à haute température |
| Mono-PERC | Similaires aux cellules monocristallines, dotées d'une couche de passivation arrière supplémentaire | Surpasse les cellules monocristallines conventionnelles | Légèrement plus cher, justifié par une efficacité accrue | Tolérance supérieure à la chaleur |
| TOPCon | Utilise une couche d'oxyde tunnel pour la passivation des contacts arrière | Atteint généralement des niveaux plus élevés | Les coûts de fabrication peuvent être plus élevés | Excellent |
| HJT | Intègre des couches de silicium amorphe avec du silicium cristallin, formant des hétérojonctions | Efficacité souvent supérieure | Initialement plus coûteux, réduction potentielle au fil du temps | Excelle généralement |
Si vous envisagez d'acheter des panneaux solaires Mono PERC, HJT ou TOPCon, consultez ce blog pour découvrir les options idéales parmi les panneaux solaires les plus puissants et à la puissance la plus élevée des meilleures marques.
PERC de type P contre TOPCon de type N
Lors du choix entre ces deux types de cellules, il convient de noter des différences importantes en termes d'efficacité, de durabilité et de performances. Examinons les principaux aspects des cellules solaires TOPCon et PERC :
| Aspect | PERC de type P | TOPCon de type N |
| Efficacité | ~23 % d'efficacité des cellules commerciales | ~25 % d'efficacité des cellules commerciales |
| Dégradation | 2 à 3 % de dégradation la première année, 1 à 0.5 % de dégradation annuelle | ≤1% de dégradation la 1ère année, ≤0.4 % de dégradation annuelle |
| Performances en basse lumière | Bon | Rapidité |
| Coéfficent de température | -0.35%/K | -0.31%/K |
| Facteur de bifacialité | ~% 70 | ~% 80 |
Remarque : Les aspects varient en fonction des facteurs de fabrication et environnementaux.
En fin de compte, les panneaux solaires TOPCon offrent une dégradation réduite, une sensibilité thermique améliorée et une bifacialité accrue. Cependant, leurs coûts de production sont plus élevés et leurs procédés de fabrication complexes. Malgré ces défis, ils rivalisent avec les technologies PERC et HJT en termes d'efficacité et de performance. Pour en savoir plus sur ces sujets, continuez à lire nos articles de blog.
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