La technologie mono-verre fait partie intégrante de l’histoire du photovoltaïque depuis 1954. Elle est reconnue pour sa légèreté, sa meilleure dissipation thermique et sa fiabilité, démontrée par des décennies d’utilisation en extérieur.
Cependant, dans le cas de la technologie TOPCon, les conceptions bi-verre ont jusqu’ici été largement privilégiées. Ce choix est moins dicté par les tendances du marché que par les contraintes liées à la science des matériaux.
Cela tient en tout premier lieu à la vulnérabilité des matériaux : en effet, les cellules TOPCon utilisent une pâte d’argent contenant de l’aluminium, de la fritte de verre, des métaux actifs et leurs oxydes pour former les contacts électriques après la diffusion du bore. Ces composants sont extrêmement sensibles à l’humidité : l’exposition à l’eau déclenche des phénomènes de corrosion électrochimique, augmentant la résistance électrique et pouvant aller jusqu’à rompre la connexion entre la cellule et les rubans conducteurs.
De plus, les modules mono-verre sont associés à une feuille de fond en polymère, dont la perméabilité à l’humidité est 10 à 30 fois supérieure à celle du verre. Résultat : une pénétration plus rapide de la vapeur d’eau et une corrosion accélérée.
Les limites de cette combinaison ont été largement documentées. Lors de tests en conditions de chaleur humide (DH1000), les modules TOPCon mono-verre ont présenté des pertes de puissance allant jusqu’à 65 %, révélant une fiabilité insuffisante.
ABC & la voie vers un mono-verre fiable
Les cellules All Back Contact (ABC), quant à elles, reposent sur une architecture fondamentalement différente. Elles permettent d’allier les avantages du mono-verre — légèreté, simplicité d’installation, réduction des coûts — aux performances élevées des technologies photovoltaïques de type N. Voici pourquoi les cellules ABC sont compatibles avec une conception mono-verre fiable :
- Cuivre au lieu de pâte d’argent : les interconnexions en cuivre remplacent la pâte d’argent traditionnelle, éliminant ainsi la fritte de verre et les particules d’aluminium sensibles à l’humidité. Le cuivre, chimiquement plus stable, garantit une fiabilité de contact à long terme, même en cas de légère intrusion d’humidité.
- Aucune métallisation frontale : les électrodes sont entièrement placées à l’arrière, supprimant toute ligne conductrice exposée à l’avant et donc toute source potentielle de corrosion visible.
- Passivation sur toute la surface : une couche de passivation dense recouvre l’ensemble de la cellule, assurant une protection complète contre l’humidité ambiante.
- Durabilité éprouvée : lors de tests de vieillissement accéléré en chaleur humide, les cellules ABC en cuivre ont conservé leurs performances bien plus longtemps que leurs équivalents métallisés à l’argent.
Dans les systèmes photovoltaïques intégrés au bâtiment, le poids est un facteur déterminant. Il peut faire la différence entre la faisabilité ou non d’un projet solaire. Les modules mono-verre, plus légers, réduisent la charge structurelle, simplifient l’installation et diminuent les coûts d’équilibre du système (BOS).
Grâce à l’architecture ABC, il devient possible de tirer pleinement parti des bénéfices du mono-verre sans compromettre la fiabilité ni les performances. Une avancée qui redonne à cette technologie historique un rôle central dans le photovoltaïque de demain.
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