Pousser l'énergie solaire résidentielle à de nouveaux sommets

Le fabricant photovoltaïque chinois Aiko a lancé son module solaire All-Back-Contact (ABC) de troisième génération, un panneau 60 cellules délivrant jusqu'à 545 watts de puissance avec des rendements de module dépassant 25 pour cent. Le lancement, ciblant initialement le marché australien, positionne cette technologie comme une avancée significative pour les installations solaires résidentielles et commerciales où maximiser la puissance par mètre carré est critique.

Le nouveau module mesure 1 954 mm par 1 134 mm par 30 mm – un format compact adapté aux toits – et produit environ 30 watts de plus par panneau que les produits TOPCon (tunnel oxide passivated contact) comparables qui dominent actuellement le marché. Aiko revendique un rendement énergétique sur durée de vie environ 15 pour cent supérieur par mètre carré par rapport aux panneaux conventionnels, un avantage significatif quand l'espace de toit est limité.

Ce qui rend le contact arrière différent

Les cellules solaires conventionnelles collectent le courant par les barres omnibus métalliques et les grilles imprimées sur la surface de la cellule – le côté face au soleil. Ces éléments métalliques sont nécessaires pour conduire le courant électrique hors de la cellule, mais ils bloquent aussi un petit pourcentage de la lumière solaire entrante, réduisant l'efficacité globale de la cellule. Plus il y a de barres omnibus et de grilles, plus la perte par ombrage est faible mais plus la complexité de fabrication est élevée.

Les cellules à contact arrière intégral éliminent entièrement ce compromis en déplaçant tous les contacts électriques à l'arrière de la cellule. La surface avant est complètement exempte de tout élément métallique, permettant une absorption maximale de la lumière. Ce design produit également une apparence uniforme entièrement noire que de nombreux propriétaires et architectes préfèrent sur le plan esthétique.

La conception ABC d'Aiko combine la surface avant sans grille avec ce que l'entreprise appelle une disposition cellulaire à écart zéro et une interconnexion par ruban invisible. Ces innovations manufacturières minimisent les zones inactives entre les cellules au sein du module, augmentant ainsi davantage la proportion de la surface du module qui génère activement de l'électricité.

Performance dans les conditions réelles

Les chiffres d'efficacité en laboratoire sont importants, mais les performances réelles dépendent fortement de la manière dont les panneaux se comportent dans des conditions non idéales – températures élevées, ombrage partiel et dégradation à long terme. Les spécifications d'Aiko suggèrent que le nouveau module fonctionne bien sur ces trois fronts.

Le coefficient de température – qui mesure la baisse de puissance à mesure que le panneau chauffe – est évalué à -0,26 pour cent par degré Celsius, contre -0,29 pour cent pour les modules TOPCon standard. Cela peut sembler une petite différence, mais sur les toits australiens chauds où les températures des panneaux dépassent régulièrement 60 degrés Celsius, l'effet cumulatif sur une année est significatif. Les panneaux avec de meilleurs coefficients de température produisent plus d'énergie précisément quand l'irradiance solaire est la plus élevée.

La dégradation à long terme est évaluée à 1 pour cent la première année et 0,35 pour cent annuellement par la suite, impliquant la rétention de 90,6 pour cent de la puissance d'origine après 30 ans. Ceci est concurrentiel avec les meilleurs panneaux du marché et représente une amélioration significative par rapport aux conceptions de contact arrière de génération antérieure qui souffraient parfois d'une dégradation plus rapide.

Les températures de point chaud – chauffage localisé qui peut endommager les cellules lorsqu'une partie d'un panneau est à l'ombre – se sont avérées être plus de 30 pour cent inférieures aux modules TOPCon comparables dans les tests. Les points chauds sont une préoccupation de fiabilité qui peuvent réduire la durée de vie des panneaux et dans les cas extrêmes poser des risques d'incendie, donc des températures de point chaud plus basses représentent à la fois un avantage de performance et de sécurité.

Applications commerciales et industrielles

Bien que le format 60 cellules soit principalement destiné aux toits résidentiels, Aiko cible également les installations commerciales et industrielles. Sur un toit commercial typique de 660 mètres carrés utilisant 196 modules, remplacer les panneaux TOPCon standard 510W par les nouveaux modules 545W augmenterait la capacité totale du système de 100 kilowatts à 107 kilowatts sans modifier l'empreinte physique. Pour les entreprises où l'espace de toit est fixe mais la demande électrique augmente en raison de la charge des véhicules électriques, des pompes à chaleur et d'autres charges d'électrification, cette capacité supplémentaire peut faire la différence entre répondre aux besoins énergétiques et en manquer.

Pour les installations hors réseau et éloignées, Aiko propose des variantes monoverres avec verre frontal 3,2 mm certifié pour l'impact de grêle 35 mm selon les normes TUV et PVEL. Les versions à double verre portent la certification IEC Fire Class A, les rendant appropriées pour les régions sujettes aux feux de brousse – une considération significative sur le marché australien où le risque de feu de forêt façonne les codes du bâtiment et les exigences d'assurance.

Contexte du marché et disponibilité

L'industrie solaire est au milieu d'une transition technologique des cellules PERC, qui ont dominé le marché au cours de la dernière décennie, vers les conceptions de la prochaine génération incluant TOPCon, hétérojonction et architectures de contact arrière. TOPCon a gagné rapidement des parts de marché au cours des deux dernières années, mais les conceptions de contact arrière comme ABC d'Aiko promettent l'étape suivante dans les gains d'efficacité.

Les modèles évalués 535W à 540W devraient être généralement disponibles à partir de fin avril, la version phare 545W étant disponible en quantités limitées initialement. Des variantes supplémentaires à double verre et à esthétique entièrement noire suivront plus tard dans l'année. Les modules ont reçu l'approbation du Clean Energy Council australien, permettant l'installation dans le cadre des programmes d'incitation aux énergies renouvelables du pays.

À mesure que les prix de l'électricité augmentent et que les propriétaires associent de plus en plus l'énergie solaire aux batteries, aux véhicules électriques et aux pompes à chaleur, la demande de puissance maximale de toit par mètre carré ne fera que s'intensifier. Les panneaux délivrant 545 watts dans un format résidentiel standard représentent le nouveau critère de référence que les concurrents devront atteindre.

Cet article est basé sur les reportages de PV Magazine. Lire l'article original.