Analyse des paramètres de 842 modules solaires bifaciaux issus de 236 fabricants

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D’après pv magazine International

Un groupe de chercheurs de l’Université des Mines de Saint-Pétersbourg (Russie) et de l’Université de Chiraz (Iran) a entrepris cette étude approfondie des paramètres des modules solaires bifaciaux de 236 fabricants répartis dans 39 pays, dans le but de fournir une base pour la prise de décision concernant le choix de produits destinés aux projets photovoltaïques bifaciaux. « En 2022, nous avons publié une analyse à grande échelle de tous les panneaux photovoltaïques monofaciaux traditionnels existants », a déclaré V.V. Starshaïa, autrice correspondante de l’étude, à pv magazine. Elle précise que cette nouvelle recherche sur les produits bifaciaux visait à combler une lacune dans la littérature scientifique. « Les tests de modules solaires bifaciaux réalisés par un fabricant spécifique ne permettent pas une évaluation critique de l’ensemble des panneaux existants pour choisir les meilleurs en fonction de leur application prévue », poursuit-elle.

Dans l’étude intitulée « Analysis of specifications of bifacial photovoltaic panels » publiée dans la revue Renewable and Sustainable Energy Reviews, le groupe de recherche a donc listé tous les fabricants impliqués et a présenté des données synthétisées à partir des spécifications techniques de 842 produits de modules bifaciaux. L’analyse a porté sur les modules produits avant le premier trimestre 2025 et a pris en compte les valeurs maximales ou minimales, ainsi que les valeurs médianes des spécifications produits. Les modules étudiés reposaient sur les technologies de cellules TOPCon, PERC, hétérojonction (HJT) ou contact arrière (BC).

Les chercheurs ont constitué une base de données contenant des informations générales sur chaque fabricant, ainsi que les paramètres de fonctionnement, de conception et électriques de chaque module. Le gain bifacial, le ratio bifacial et le facteur de bifacialité ont été les trois principaux paramètres utilisés pour évaluer la performance potentielle des panneaux. D’autres paramètres importants comprenaient : le rendement, le coefficient de température de la puissance maximale, le coefficient de température de la tension en circuit ouvert et du courant de court-circuit, la tension et le courant au point de puissance maximale, le facteur de forme (fill factor), les coefficients de tension en circuit ouvert et de courant de court-circuit, la masse par puissance, la surface par puissance, le nombre de cellules, la puissance garantie, la garantie produit et la durée de vie.

Après traitement de la base de données, 499 modules ont été retenus sur la base du critère de complétude des informations. Parmi ceux-ci, 215 provenaient de Chine, 74 d’Europe, 50 d’Inde, 41 d’Asie orientale, 40 d’Amérique du Nord, 23 d’Asie occidentale, 19 d’Asie du Sud-Est, 13 de Russie, 9 d’Océanie, 8 d’Amérique du Sud et 7 d’Afrique. En termes de technologie cellulaire, 256 étaient de type PERC, 148 TOPCon, 78 HJT, et 14 issus de technologies BC ou autres.

« En nous basant sur l’analyse des paramètres médianes électriques, de poids, de dimensions et de fonctionnement, nous avons constaté que les plus performants sont les panneaux HJT et BC, a affirmé V.V. Starshaïa, remettant en question l’idée répandue selon laquelle les modules TOPCon offriraient les meilleures performances bifaciales. Nous avons examiné les meilleures valeurs, qu’elles soient les plus élevées pour les paramètres ayant une dépendance directement proportionnelle à la puissance, ou les plus faibles pour ceux à dépendance inversement proportionnelle ».

Elle a également noté que les modules TOPCon et HJT ont une stabilité thermique équivalente, les produits TOPCon étant légèrement plus légers et ayant une durée de vie plus longue. « Mais si l’on considère le facteur de bifacialité, le facteur de forme, la tension, le courant, le rendement, le coefficient de température du courant de court-circuit et celui de la tension en circuit ouvert, les modules HJT présentent des valeurs plus élevées, a-t-elle déclaré. Pour d’autres paramètres, les HJT se sont également révélés légèrement supérieurs ».

La base de données est également décrite comme un « guide théorique et une base empirique » pour le développement de nouveaux algorithmes de sélection de modules solaires et la conception de systèmes PV bifaciaux. « Une étude approfondie des résultats obtenus permettra à toutes les parties intéressées d’évaluer rapidement et intuitivement les paramètres techniques d’un panneau bifacial donné, en les comparant aux modules photovoltaïques existants sur le marché, conclut l’article. Cela peut considérablement simplifier la modélisation prédictive et permettre d’identifier les axes de développement les plus prometteurs pour le photovoltaïque et l’énergie solaire en général ».

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