Pourquoi certains panneaux solaires produisent-ils davantage d’électricité lorsque la température augmente, alors que d’autres voient leur rendement chuter ? Pour une présentation plus complète, vous pouvez consulter l’article original ici : https://www.mssolarmodules.com/blog/technologie-des-panneaux-solaires-a-heterojonction-hjt-avantages-et-applications
Quels sont les panneaux solaires HJT ?
Les panneaux solaires à hétérojonction (HJT), également appelés SHJ ou HIT, reposent sur une technologie photovoltaïque avancée qui combine le silicium cristallin et les couches minces. Les cellules HJT sont fabriquées à partir d’un substrat en silicium monocristallin de type N, recouvert de fines couches de silicium amorphe intrinsèque et dopé. Cette architecture permet d’améliorer la passivation de surface, de réduire les pertes électriques et d’augmenter le rendement global. Les cellules sont ensuite assemblées en modules destinés à des applications résidentielles, commerciales et industrielles.
Structure des cellules HJT
Une cellule solaire HJT se compose généralement de plusieurs éléments clés :
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Substrat en silicium monocristallin de type N : base de la cellule, offrant une mobilité élevée des porteurs et une faible dégradation induite par la lumière (LID).
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Couches de silicium amorphe intrinsèque (i-a-Si:H) : déposées de part et d’autre du substrat, elles assurent une excellente passivation de surface et limitent la recombinaison des charges.
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Couches de silicium amorphe dopé (type P et N) : forment la jonction P-N nécessaire à la conversion de l’énergie solaire.
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Couche conductrice transparente (TCO) : garantit à la fois une bonne transmission lumineuse et une conductivité électrique efficace.
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Électrodes métalliques fines : permettent l’extraction du courant tout en limitant l’ombrage.
Avantages de la technologie des cellules solaires HJT
Rendement élevé et conception moderne
Les cellules HJT atteignent des rendements très élevés grâce à une passivation efficace et à l’utilisation de barres omnibus plus nombreuses et plus fines, ce qui réduit les pertes par ombrage et la résistance électrique. Cette conception améliore la collecte du courant tout en limitant les microfissures, renforçant ainsi la fiabilité des cellules.
Excellente bifacialité
Grâce à leur structure symétrique et à l’utilisation fréquente de verre double face, les panneaux HJT présentent un taux bifacial particulièrement élevé, avec une production arrière pouvant dépasser 95 % de la face avant. Cette caractéristique permet une augmentation significative de la production totale, notamment dans les installations où la lumière réfléchie joue un rôle important, comme les ombrières, carports ou clôtures solaires.
Bonnes performances en faible luminosité
La passivation de haute qualité des cellules HJT permet d’atteindre une tension de circuit ouvert élevée, favorisant une production plus précoce le matin et plus tardive le soir. Les modules conservent ainsi un bon rendement même sous faible éclairement.
Faible coefficient de température
Avec un coefficient de température typiquement autour de -0,24 %/°C, les panneaux HJT subissent moins de pertes de puissance en conditions de forte chaleur. Ils sont donc particulièrement adaptés aux climats estivaux, où les températures élevées peuvent pénaliser d’autres technologies.
Faible dégradation dans le temps
La structure des cellules HJT limite les phénomènes de LID, LeTID et PID. Sur le long terme, la dégradation de puissance reste contenue, assurant une production stable sur plusieurs décennies.
Esthétique homogène et fiabilité élevée
Les panneaux HJT offrent une excellente uniformité de couleur, ce qui les rend particulièrement appréciés pour les modules entièrement noirs. L’utilisation de verre double face et d’encapsulants résistants contribue également à une grande durabilité, facilitant le transport, l’installation et l’exploitation à long terme.
Quels sont les avantages techniques des cellules solaires HJT par rapport à PERC et TOPCon ?
En comparant les technologies HJT, TOPCon et PERC selon plusieurs indicateurs techniques clés, les cellules solaires HJT se distinguent sur plusieurs points.
Tout d’abord, en matière de bifacialité, les modules HJT atteignent généralement environ 95 %, contre 85 % pour TOPCon et 70 % pour PERC, ce qui leur permet de mieux exploiter la lumière réfléchie et d’augmenter la production globale.
Les cellules HJT affichent également une efficacité de conversion plus élevée, autour de 22,9 %, contre 22,3 % pour TOPCon et 21,2 % pour PERC, traduisant une capacité supérieure à convertir le rayonnement solaire en électricité.
En termes de dégradation, la technologie HJT présente une perte de puissance inférieure à 1 % la première année, puis une dégradation annuelle moyenne d’environ 0,35 %, ce qui reste plus faible que celle observée pour TOPCon et PERC. Cette stabilité contribue à une production plus régulière sur le long terme.
Enfin, le coefficient de température des panneaux HJT, autour de -0,24 %/°C, est nettement inférieur à celui de TOPCon et PERC. Cela signifie des pertes de rendement plus limitées lorsque les températures augmentent, un avantage important dans les climats chauds.
Dans quels scénarios les panneaux solaires HJT sont-ils les plus adaptés ?
Grâce à leurs caractéristiques techniques, les panneaux solaires HJT conviennent particulièrement à plusieurs types d’applications.
Agriculture photovoltaïque
La forte bifacialité, les bonnes performances en faible luminosité et la stabilité à haute température font des panneaux HJT une solution adaptée aux installations agricoles. Ils peuvent maintenir une production efficace dans des conditions climatiques variables tout en s’intégrant à des structures telles que serres ou hangars, combinant production agricole et production d’électricité.
Carports photovoltaïques
Dans les carports, où l’ombrage partiel et la lumière diffuse sont fréquents, les panneaux HJT tirent avantage de leur capacité à exploiter la lumière réfléchie et dispersée. Cela leur permet de conserver de bonnes performances dans des environnements urbains complexes.
Toitures photovoltaïques
Pour les installations sur toiture, la combinaison d’une efficacité élevée, d’une faible dégradation et d’une bonne résistance aux contraintes environnementales (humidité, UV, variations climatiques) rend les panneaux HJT particulièrement adaptés aux projets résidentiels, commerciaux et industriels.
Régions chaudes et régions à faible ensoleillement
Dans le sud de l’Europe, leur faible coefficient de température limite les pertes estivales. À l’inverse, dans le nord de l’Europe ou dans des zones souvent nuageuses ou enneigées, leurs bonnes performances en faible luminosité et leur bifacialité permettent de mieux valoriser la lumière diffuse et réfléchie.
