Comme son nom l’indique, le panneau photovoltaïque double face peut capter le rayonnement solaire et produire de l’électricité à partir de sa face avant et arrière. S’il suscite l’intérêt d’un nombre grandissant de consommateurs, c’est en raison de son rendement plus élevé que les modules classiques. Selon Effy, sa productivité est généralement supérieure de 5 à 15 % à celle de ces derniers. Dans le but d’améliorer davantage les performances des panneaux bifaciaux, Tongwei a mis au point un module solaire TOPCon bénéficiant d’une structure innovante. Des tests menés par l’entreprise chinoise ont permis d’évaluer le facteur bifacial de son nouveau dispositif photovoltaïque à plus de 90 %.
Une conception innovante
Dans la conception de sa cellule photovoltaïque TOPCon, l’équipe de chercheurs de Tongwei a mis en place une structure pyramidale creuse sélective pour améliorer la texture de la face arrière et améliorer grandement l’absorption du rayonnement solaire. Par ailleurs, elle a opté pour une passivation à croisement zébré pour réduire efficacement la recombinaison des électrons et les trous. Concernant les matériaux, les scientifiques ont utilisé des plaquettes de silicium de 130 µm d’épaisseur, conçues à partir du procédé de Czochralski. Pour la passivation, ils ont installé des couches d’oxyde d’aluminium de 4 nm d’épaisseur et de nitrure de silicium hydrogéné (SiNx/H) au niveau des deux faces de la cellule photovoltaïque.
D’excellentes performances
Grâce à sa structure innovante, la cellule photovoltaïque TOPCon bénéficie d’une plus grande capacité à transformer le rayonnement solaire en électricité. Lors des tests réalisés par les chercheurs de Tongwei dans des conditions d’éclairage classiques, sa face avant a atteint un rendement de 25,67 % avec une tension en circuit couvert de 742,15 mV. Sa face arrière, quant à elle, a affiché une efficacité de conversion de 24,21 % et un facteur bifacial de 94,3 %. Au niveau de la densité de courant de court-circuit, elle a été estimée à 41,29 mA/cm². Ce qui est plus élevé que celle d’une cellule à structure arrière polie (38,03 mA/cm²). Selon les scientifiques, l’amélioration des performances du dispositif est en grande partie due à la zone texturée qui diminue les pertes liées à l’absorption parasite dans le proche infrarouge.
Un module de 722 W
La cellule photovoltaïque TOPCon a été utilisée par Tongwei pour fabriquer un module de 722 W et selon les chercheurs, sa face arrière a affiché une puissance de sortie de 662,1 W, soit un facteur bifacial de 91,7 %. Certes, la bifacialité du panneau solaire est légèrement inférieure à celle enregistrée lors des tests réalisés sur la cellule, mais elle reste élevée. Pour l’équipe de scientifiques, ces résultats mettent en lumière l’efficacité de la technologie TOPCon et ouvrent la voie à la fabrication de modules particulièrement performants. À noter que l’entreprise ne devrait pas encore lancer la commercialisation de sa nouvelle cellule dans les mois à venir. Elle prévoit, dans un premier temps, de produire des modules photovoltaïques avec un ratio bifacial de 85 % cette année.
Ensuite, bien qu’elle estime que la production de masse de panneaux avec une bifacialité de 90 % constitue un défi, elle a déclaré que cette opération pourrait être possible après un ou deux ans. Plus d’informations sur cette cellule photovoltaïque TOPCon conçue par Tongwei sur sciencedirect.com. Les scientifiques multiplient leurs recherches pour améliorer les rendements des panneaux solaires, verrons-nous cette amélioration prochainement dans le commerce ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
