Des fabricants de panneaux solaires appellent à une normalisation de la taille des modules

Les fabricants souhaitent fixer la taille standard des plaquettes de silicium à 210+/-0,25 mm dans la gamme de taille 210-220 mm, tout en révisant les normes existantes sur la taille des modules.

Durant la dernière décennie, la taille traditionnelle des plaquettes était en général de 156,75 mm (cette taille représentait plus de 90% du marché des monocristaux). Depuis 2019, cependant, les fabricants ont commencé à voir des avantages à augmenter la taille des plaquettes, ce qui a finalement conduit à l’apparition sur le marché de modules d’une puissance de plus de 500 Wc.

Mais comme ces modules sont conçus par différents fabricants, le changement de taille n’a pas été uniforme, ce qui, d’après les partisans de la norme, peut entraîner une confusion et une augmentation des coûts.

Trina Solar appelle ainsi à promouvoir les tailles standard des plaquettes et modules de silicium de la façon suivante :

Risen Energy, Zhonghuan Semiconductor, Tongwei, Huansheng Photovoltaic, Runyang New Energy Technology, Canadian Solar, Wuxi Shangji Automation, et Trina Solar, indiquent ainsi que la normalisation des plaquettes de silicium permettra à l’industrie solaire de se développer, et aux fabricants d’améliorer leur efficacité de production, d’optimiser les chaînes d’approvisionnement et de stimuler l’innovation technologique.

Ces entreprises affirment également que la normalisation permettra d’optimiser la fabrication, en diminuant l’investissement initial pour les jeunes pousses et en garantissant les investissements si une nouvelle taille devenait plus populaire.

Trina Solar s’est positionné en tant que chef de file sur le plan médiatique comme sur le plan de la recherche, afin de démontrer la valeur et la sécurité les plaquettes de 210 mm.

Les entreprises assurent, par ailleurs, qu’une norme de 210 mm réduira les coûts des systèmes et le coût de l’électricité pour les nouveaux projets solaires.

Ces coûts des systèmes se rapportent aux projets solaires à grande échelle, montés au sol, soit le segment de marché où les plaquettes de 210 mm sont actuellement pratiques. Avec la normalisation, ces grandes plaquettes pourraient être fabriquées pour des modules de plus petite taille et de puissance nominale inférieure. À ce jour, cependant, elles ont été utilisées dans des modules de plus de 500 Wc, trop grands pour les installations typiques sur les toits.

Répartition des économies de coûts

Dans un communiqué, Trina Solar explique que le 210 mm est bien la meilleure taille, en mettant en avant la valeur du flux, les coûts de transport, et les économies réalisées en utilisant moins de modules dans une installation (Moins de modules signifie une boîte de jonction, une boîte de combinaison, un câble DC, et des coûts d’installation et de construction moins élevés).

La valeur du flux fait référence à l’augmentation de la capacité de production des produits de grande taille, réduisant le coût du travail et les frais d’exploitation et de gestion par unité de production.

Les coûts de transports font, quant à eux, référence à l’augmentation de la quantité de matériaux auxiliaires dans le transport – tels que le cadre, le verre, la feuille de fond, l’EVA, les barres omnibus en ruban, les palettes et les matériaux d’emballage – qui est inférieure à l’augmentation de la surface des modules.

Tina Solar a également proposé un calcul des coûts des plaquettes de 210 mm, contre 166 mm et 182 mm, sur l’ensemble de la chaîne de valeur :

Les températures élevées ne sont pas un problème

Dans une autre étude, Trina Solar aborde l’une des préoccupations les plus courantes concernant la normalisation de la taille des plaquettes de 210 mm : la température de fonctionnement élevée de ces modules en raison du courant élevé en sortie.

Lorsque la température de fonctionnement d’un module augmente, la tension de circuit ouvert diminue, tandis que le courant de court-circuit augmente légèrement, ce qui entraîne une diminution du rendement de conversion photovoltaïque et de la puissance des cellules. Selon l’étude de l’entreprise, une perte d’énergie de 0,20% se produit pour chaque 1℃ d’augmentation de la température de fonctionnement.

La même étude a toutefois révélé que, dans les mêmes conditions d’installation et de refroidissement, la température de fonctionnement des modules de 210 mm et 182 mm est presque la même. Elle indique que les cellules ne modifient la surface qu’avec la même structure PERC.

Selon Trina Solar, les cellules de 210mm et 182mm ont la même structure PERC et leur efficacité est presque la même. Avec des matériaux d’emballage similaires et sous le même environnement optique, il n’y a quasiment pas de différence dans la densité de courant de ces modules. L’augmentation du courant dans le module ultra-haute puissance de 210 mm est due à une cellule plus grande, dans la mesure où le courant résulte de la densité de courant multipliée par la surface de la cellule.

Et si le courant est plus important, le rendement reste le même avec une densité de courant constante et une plus grande surface de cellule. En outre, pour un rendement de module similaire, la quantité de chaleur inutilisée – l’énergie solaire qui ne peut pas être convertie en énergie électrique – est identique en termes d’unité de surface.

Avec des conditions similaires d’installation et de dissipation de la chaleur, les températures de fonctionnement des modules de 210 mm à ultra-haute puissance et des modules de 182 mm sont donc à peu près les mêmes.