Une nouvelle ère de technologie solaire à haut rendement : comment les cellules BC et TOPCon remodèlent l'avenir du photovoltaïque

Dans le contexte mondial de neutralité carbone, la technologie des panneaux solaires connaît des bouleversements majeurs. Deux technologies de pointe du secteur photovoltaïque, les cellules BC (cellules à contact arrière) et les cellules TOPCon (cellules à contact à passivation par oxyde tunnel), accélèrent la modernisation du secteur grâce à un rendement de conversion supérieur et à des avantages différenciants.

Noyau technique : l'innovation structurelle détermine les limites de performance

Cellules BC : « conception sans obstruction » avec une efficacité extrême

Les cellules BC utilisent la technologie des électrodes à contact arrière pour déplacer toutes les lignes de grille métalliques vers l'arrière de la cellule, sans aucune obstruction à l'avant. Cette conception maximise la surface d'absorption lumineuse, avec un rendement en laboratoire supérieur à 26 % et un rendement en production de masse stable entre 24 % et 25 %. Parmi ses avantages emblématiques, on peut citer :

Puissance de sortie plus élevée : dans la même zone, la production d'énergie des composants BC augmente de 5 à 10 %, ce qui est particulièrement adapté aux scénarios à espace restreint tels que le photovoltaïque sur les toits.

Avantage esthétique : L'aspect entièrement noir s'intègre parfaitement au bâtiment, ce qui en fait la solution privilégiée pour le BIPV (photovoltaïque intégré au bâtiment).

TOPCon cellules: un maître de l'équilibre entre rentabilité et efficacité

Basé sur la batterie PERC traditionnelle, TOPCon réduit considérablement la recombinaison des porteurs grâce à la structure de contact de passivation composée d'une couche d'oxyde de silicium ultra-mince et d'une couche de polysilicium dopé. Le rendement de production en série atteint 24 à 25,5 %, et présente des avantages économiques majeurs :

Compatibilité de la ligne de production : il peut être mis à niveau sur la ligne de production PERC existante et le coût de transformation de l'équipement est réduit de 30 à 50 %.

Potentiel d'amincissement : prend en charge les plaquettes de silicium inférieures à 130μm, réduisant encore davantage les coûts de matériaux.

Structure du marché : opportunités et défis liés à la différenciation des voies techniques

Selon le rapport SPE Global 2024 sur les technologies photovoltaïques, TOPCon occupe 70 % des nouvelles capacités de production grâce à sa rentabilité élevée et est devenu le choix privilégié pour les centrales électriques au sol. Les batteries BC sont actuellement concentrées sur le marché distribué haut de gamme en raison de leur processus complexe et de leur coût élevé, mais leur part croît de 15 % par an.

Dynamiques clés du marché :

Explosion de la capacité TOPCon : En 2024, la capacité mondiale TOPCon dépassera 500 GW, et des entreprises leaders telles que Longi et Jinko accéléreront leur déploiement, entraînant une baisse significative du coût par kilowattheure.

Percée technologique BC : SunPower et Longi coopèrent pour étendre la capacité de production de modules IBC, ciblant les marchés domestiques européens et américains, avec un espace premium de 8 à 12 %.

Politiques : La directive européenne sur les énergies renouvelables exige l'installation de panneaux solaires dans les nouveaux bâtiments. Le rendement élevé et les caractéristiques esthétiques des bâtiments en Colombie-Britannique pourraient bien être les principaux bénéficiaires de ces politiques.

Scénarios d’application : Comment choisir la meilleure solution ?

Toitures résidentielles, industrielles et commerciales : Privilégiez les composants de batterie BC pour obtenir des rendements plus élevés avec une surface limitée, tout en améliorant la valeur esthétique du bâtiment.

Grandes centrales électriques au sol : TOPCon est devenu un choix économique pour les applications à grande échelle grâce à son faible coût d'électricité et à ses capacités d'expansion rapide.

Projets en environnement extrême : les batteries BC présentent une dégradation des performances plus faible dans les zones à haute température en raison de leur faible coefficient de température (-0,29 %/℃), et conviennent aux marchés tels que le Moyen-Orient et l’Australie.

Tendances futures : concurrence en matière d'efficacité et intégration technologique

L'industrie photovoltaïque évolue vers l'ère du rendement « 26 %+ », et deux grandes voies techniques continuent d'évoluer :

Direction de mise à niveau de TOPCon : grâce à l'optimisation des processus de poly-Si double face et de métallisation, l'efficacité de la production de masse devrait dépasser 26 % en 2025.

Percée technologique BC : le transfert laser et les processus sans masque réduisent les coûts, et l'efficacité du laboratoire de la technologie HBC combinée à HJT (hétérojonction) a dépassé 26,5 %.

Conclusion : Orienté vers la technologie et basé sur des scénarios

Qu'il s'agisse de la batterie BC, qui vise une efficacité extrême, ou de la technologie TOPCon, qui séduit par sa rentabilité, les panneaux solaires sont entrés dans une ère de haute efficacité et de raffinement. Les entreprises doivent choisir des solutions techniques adaptées aux exigences du projet, aux budgets et aux bénéfices à long terme. Avec les progrès technologiques et la libération des effets d'échelle, la concurrence gagnant-gagnant entre BC et TOPCon continuera de promouvoir l'industrie photovoltaïque, de réduire les coûts et d'accroître l'efficacité, et d'accélérer la transformation énergétique mondiale.