Retour sur les tendances de 2022 : les modules solaires (1ère partie)

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D’après pv magazine International

Le développement technologique des cellules et modules PV a été porté à la fois par la puissance de sortie et par les coûts. Si les technologies de type n, telles que l’hétérojonction (HJT), ont longtemps affiché des rendements énergétiques et de conversion plus importants, des technologies moins onéreuses telles que les cellules à contact arrière à émetteur passivé (PERC) de type p ont atteint de bonnes performances pour une structure de coût très inférieure.

En 2022, les cellules PERC demeurent la technologie prédominante dans le photovoltaïque. Des wafers plus grands, associés à des demi-cellules, une disposition à haute densité et une interconnexion de barres omnibus multiples, et utilisant des cellules PERC monocristallines, ont enregistré des puissances de sortie élevées et permis aux modules d’afficher des puissances de 400 à 500 W, voire même davantage.

Toutefois, à mesure que les cellules PERC approchaient de leur limite de rendement théorique de 24,5 %, les fabricants se sont tournés en 2022 vers la technologie de cellules à contacts passivés à oxyde tunnel (TOPCon) et HJT, basée sur des wafers de type n. Et si les structures de coûts, tout particulièrement en ce qui concerne la consommation d’argent pour la métallisation des cellules, peuvent être baissées, 2022 pourrait bien être l’année marquant le début d’une transition technologique majeure au sein de l’industrie du solaire.

« 2022 a été une année très intéressante, déclare Molly Morgan, analyste de recherche senior chez Exawatt, cabinet d’analystes installé au Royaume-Uni. Face au ralentissement des gains de rendement des modules mono PERC, nous avons vu de nombreux fabricants adopter des technologies de type n, ce qui s’est ressenti dans la part de modules de type n disponibles sur le marché ; cela a été fascinant. »

Records en série

Des records de rendement ont été atteints par certains fabricants sur la technologie de type n bien avant 2022. En août 2021, le fabricant chinois de cellules HJT Huasun avait annoncé un rendement de 25,26 % pour une cellule au format M6 (166 mm), égalisant ainsi le record du monde. Un rendement supérieur à 25 % dépasse largement ce que les PERC de type p sont capables d’atteindre, ce qui constitue un tournant décisif pour le secteur.

Fait notable, les processus de production que Huasun développe actuellement, en coopération avec son partenaire pour l’équipement Maxwell, se démarquent des processus utilisés auparavant par les premiers développeurs de cette technologie, comme Panasonic et Sanyo.

« Huasun a recours à des couches microcristallines et nanocristallines, à des couches multiples et à un oxyde transparent conducteur à deux couches, explique George Touloupas, directeur technologie chez Clean Energy Associates (CEA), prestataire d’assurance qualité. Le silicium amorphe absorbe une grande quantité de lumière. C’est pourquoi le rendement de l’hétérojonction est aujourd’hui au même niveau que celui du TOPCon, bien qu’il présente une tension très élevée, en raison des importants problèmes d’absorption de la lumière qui réduisent le courant. C’est l’un des principaux points que Huasun essaye d’améliorer actuellement. »

En juin, le géant chinois des lingots et wafers monocristallins Longi a battu le record de Huasun en matière de HJT, avec un rendement de 26,5 % sur un wafer M6. Si le premier pas de Longi vers la fabrication de type n semble être le passage au TOPCon d’au moins certaines de ses lignes de production PERC, l’entreprise pourrait tout de même adopter le HJT dans un futur proche et consacre d’ailleurs des ressources de R&D considérables à cette technologie.

Notons par ailleurs que la capacité de HJT s’installe en dehors de Chine. Des fabricants européens de PV ré-émergents, Meyer Burger et Enel Green Power en tête, poursuivent également leurs efforts sur cette technologie. Le fabricant de Singapour REC possède l’une des plus anciennes traditions de production de HJT parmi cette deuxième vague de producteurs, avec sa gamme Alpha qui a été couronnée par des prix.

Traduction assurée par Christelle Taureau. 

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