Pourquoi la prochaine percée des panneaux solaires viendra du design structurel ?

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Sommaire

  • Pourquoi l’innovation des modules photovoltaïques revient-elle au design structurel ?
  • Quels sont les perfectionnements apportés par la technologie 1/3-cut ?
  • Quels avantages concrets offre le module à trois sections dans la pratique ?
  • La technologie 1/3-cut deviendra-t-elle la nouvelle tendance des panneaux photovoltaïques haute performance ?

1. Pourquoi l’innovation des modules photovoltaïques revient-elle au design structurel ?

Au cours de la dernière décennie, l’amélioration du rendement des panneaux solaires s’est principalement appuyée sur l’évolution des matériaux.
Les cellules PERC, TOPCon et HJT présentent :

  • une efficacité de production en série entre 21 % et 23 % ;
  • une efficacité en laboratoire atteignant 25–26 % ;
  • une limite théorique proche de 28 %.

Chaque gain de 0,1 % nécessite davantage d’argent et des procédés complexes, ce qui réduit la rentabilité globale.
Comparée aux progrès minimes sur le plan matériel, l’optimisation structurelle se révèle plus pertinente pour diminuer les pertes, maîtriser les hausses de température et prolonger la durée de vie des modules photovoltaïques.

Limites théoriques, de laboratoire et industrielles pour PERC, TOPCon et HJT.

Avec l’agrandissement des cellules à 182 et 210 mm, le courant par chaîne dépasse désormais 13 A, soit une hausse de près de 40 % par rapport aux anciens modèles.
Une densité de courant trop élevée peut provoquer une surchauffe locale et une contrainte accrue sur les rubans de soudure.
Selon les tests TÜV Süd 2023, des zones avec plus de 5 °C d’écart de température voient la durée de vie de l’encapsulation réduite d’environ 15 %.
Une meilleure répartition du courant peut abaisser la température de 2 à 4 °C et améliorer la stabilité à long terme.

Ainsi, l’innovation structurelle devient la nouvelle voie pour accroître le rendement des modules solaires.
Des demi-cellules aux grilles multiples puis à la technologie 1/3-cut, le design se concentre désormais sur une gestion plus fine de la distribution du courant afin de maintenir l’équilibre thermique et une production stable sous haute puissance.

2. Quels sont les perfectionnements apportés par la technologie 1/3-cut ?

Bien que les modules demi-cellule demeurent la norme du marché, les applications à forte puissance souffrent encore d’une concentration excessive du courant et d’une répartition thermique irrégulière.
La technologie 1/3-cut améliore la stabilité du système en optimisant la répartition du courant et les chemins de conduction, offrant ainsi des performances supérieures pour les installations photovoltaïques d’entreprise et les toitures industrielles.

Projet résidentiel en Allemagne utilisant 30 modules Twisun Pro 450W, pour une puissance totale de 13,5 kWp.

Note : L’installation de modules photovoltaïques 1/3-cut sur une toiture résidentielle allemande permet aux foyers d’obtenir un système solaire fiable et durable.

Comparés aux modules demi-cellule traditionnels, les modules à trois sections présentent des améliorations structurelles quantifiables sur plusieurs aspects :

  • Répartition du courant et réduction des pertes : le courant par chaîne diminue d’environ 27 %, la résistance en série est réduite de moitié, les pertes ohmiques chutent d’environ 50 % et la perte d’énergie globale baisse d’environ 45 %.
  • Gestion thermique optimisée : la température de fonctionnement est réduite d’environ 40 %, le risque de points chauds diminue nettement et le vieillissement des matériaux d’encapsulation est ralenti.
  • Meilleure tolérance à l’ombrage : la structure multi-chaînes en parallèle limite la perte de puissance due à des ombres partielles ; même avec des arbres, des feuilles ou des bâtiments voisins, la production reste stable.
  • Production plus régulière : pour un système équivalent à 10 kW, les pertes d’énergie annuelles sont réduites de près de 50 %, améliorant ainsi l’efficacité et la stabilité thermique du système.
  • Optimisation mécanique et structurelle : la distribution du courant est plus homogène, la contrainte sur les rubans de soudure est réduite de 15 à 20 % et le taux de microfissures diminue.
    Avec un poids d’environ 21 kg, le module conserve un bon équilibre entre légèreté et compatibilité d’installation, idéal pour les installations photovoltaïques résidentielles ou les toitures solaires d’entreprise.

3. Quels sont les avantages des modules 1/3-cut en conditions réelles ?

Dans les applications pratiques, les avantages de la technologie 1/3-cut se manifestent progressivement au fil du temps d’exploitation.

Projet sur toiture industrielle en Allemagne utilisant 190 modules Twisun Pro 450W, pour une puissance totale de 85,5 kWp.

Note : L’installation de modules photovoltaïques 1/3-cut sur les toits d’usine permet aux entreprises d’augmenter leur production d’énergie et d’améliorer leur compétitivité sur le marché.

Dans les scénarios typiques tels que les toits à haute température du sud de l’Europe ou les bâtiments légers d’Europe centrale, une température de fonctionnement plus basse et une courbe de production plus stable assurent une meilleure efficacité du système et des rendements à long terme plus constants.

Grâce à une optimisation de la répartition du courant et du flux thermique, la technologie 1/3-cut permet aux modules solaires installés sur les toitures résidentielles et industrielles de maintenir une production stable et une efficacité durable, même dans des environnements chauds ou soumis à une exploitation prolongée.

4. La technologie 1/3-cut deviendra-t-elle la nouvelle tendance des modules à haute efficacité ?

Alors que les améliorations d’efficacité des technologies PERC, TOPCon et HJT atteignent progressivement leurs limites, le point de rupture se déplace vers la conception structurelle elle-même.
Les modules photovoltaïques 1/3-cut assurent une répartition plus homogène du courant et de la chaleur, maintenant une production stable dans des conditions de haute température, de charge légère ou d’exploitation prolongée.
Que ce soit pour les toits d’entreprise ou les installations d’autoconsommation domestique, cette technologie parvient à équilibrer efficacement rendement, stabilité et coût global.

Forte de son expertise approfondie dans la technologie 1/3-cut, Maysun Solar propose des solutions photovoltaïques à haut rendement et grande stabilité pour les projets de toitures en Europe.
Grâce à une conception avancée de la répartition du courant et du contrôle thermique, les modules photovoltaïques TOPCon 1/3-cut conservent des performances exceptionnelles dans des environnements chauds, à faible charge ou à long terme, garantissant une fiabilité accrue du système et des bénéfices durables.

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