Comme nous l’avons vu dans notre article précédent, plusieurs types de technologies cellulaires se battent sur le marché. Les fabricants recherchent de nouvelles alternatives pour atteindre des rendements plus élevés car les limites des cellules PERC ont été atteintes. La technologie TOPCON est l’une des technologies cellulaires tendances qui obtient de plus en plus de parts de marché. Voyons plus de détails à ce sujet dans cet article.
Qu’est-ce que la technologie TOPCon ?
La technologie TOPCon appartient aux cellules de type N. Les cellules solaires de type P et de type N sont fabriquées à partir d’une plaquette de silicium. La plaquette de silicium est dopée avec des produits chimiques pour améliorer la production d’électricité, la différence entre le type N et le type P provient du matériau utilisé pour le doper. Les cellules de type P sont dopées au bore, tandis que les cellules de type N sont dopées au phosphore. L’avantage du phosphore par rapport au bore est que le bore peut subir une dégradation à cause de l’oxygène, ce qui n’est pas le cas du phosphore. De plus, le dopage au phosphore ajoute des électrons libres à la plaquette, ce qui augmente l’efficacité.
Les cellules de type N sont divisées en PERT, Topcon, HJT et IBC. Les cellules TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) en sont le principal représentant. Ils ont été introduits pour la première fois en 2013, mais n’ont été adoptés par les fabricants que depuis 2019.
Figure 1 – Architecture des cellules PERC et des cellules TOPCon (source : rena.com)
Pour fabriquer les cellules TOPCon, des couches d’oxyde tunnel et de polysilicium sont ajoutées à l’arrière de la cellule, ce qui aide la cellule à gérer des tensions plus élevées, ce qui augmente la production d’énergie.
Quels sont les avantages de la technologie TOPCon ?
Processus de fabrication
Les modules TOPCon peuvent être fabriqués avec les mêmes machines que les modules de type P, ce qui signifie que l’adoption des cellules TOPCon ne nécessite pas d’investissements en capital élevés pour les fabricants.
Efficacité supérieure
Les cellules TOPCon convertissent plus de lumière solaire que les cellules de type P, ce qui se traduit par une plus grande efficacité des cellules et des modules. Les cellules TOPCon peuvent atteindre une efficacité de 28 % (l’efficacité maximale de la cellule PERC est d’environ 24 %).
Moins de dégradation
Les modules TOPCon ont une puissance de dégradation de puissance plus faible pendant la 1ère année et pendant les 30 ans d’utilisation des panneaux PV, par rapport aux panneaux PERC.
Coefficient de température inférieur
Le coefficient de température est le pourcentage de puissance de sortie perdue par un panneau solaire pour chaque degré d’augmentation de température. Cela a un impact sur la production d’énergie des modules PV dans des conditions chaudes.
Les cellules TOPCon ont une meilleure résistance aux températures élevées, ce qui signifie que l’efficacité des modules TOPCon sera plus élevée dans les climats chauds par rapport aux modules PERC.
Taux de bifacialité
Les cellules TOPCon ont une meilleure augmentation de puissance dans les modules bifaciaux que les modules PERC. C’est un facteur important car les modules solaires bifaciaux deviennent de plus en plus populaires sur le marché.
Performances en basse lumière
Les modules TOPcon ont une efficacité plus élevée dans des conditions de faible luminosité, ce qui prolonge la période de production d’électricité pendant la journée et améliore les performances de l’installation dans le temps.
Perspectives de marché de la technologie TOPCon
Figure 2 – Part de marché mondiale de la technologie PERC/PERL/PERT/TOPCon (Source : researchgate.net)
Selon des études, le marché mondial des cellules TOPCon passera de 7354,76 millions USD en 2021 à 24837,68 millions USD en 2027 (TCAC de 22,49%).
En termes de part de marché, on peut s’attendre à ce que la part de marché mondiale de TOPCon passe de 8 % en 2020 à 50 % en 2031. Mais l’Association chinoise de l’industrie photovoltaïque (CPIA) a déclaré que la technologie TOPCon pourrait prendre les devants dès le 2024.
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