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Par Batirama. Les industriels se battent sur quatre fronts simultanément : le rendement des panneaux, la puissance des panneaux, la durée de la garantie de la puissance et le comportement des panneaux face à l’élévation de la chaleur.

Les kits autoconsommations sont actuellement founis avec des panneaux 300 à 340 Watts crete mais des puissance bien supérieures deviennent accessibles

Voici le meilleur de l’an dernier. Ce panneau QCells, primé au concours Intersolar 2018, culminait à 320 Wc. Cette année, les industriels atteignent et dépassent 400 Wc. © PP

Galix Solaire, un distributeur alsacien, est le représentant exlusif de Sunport pour la France depuis 2017. Sunport introduit à Intersolar ses premiers panneaux atteignant 400 Wc. Nicolas Rosin, technico-commercial chez Galix Solaire, souligne que les produits Sunport atteignent un haut niveau de qualité, en termes de puissance, de rendement et de garantie. © PP

Comportement à la chaleur

Commençons par le comportement face à l’élévation de température. La puissance crête d’un panneau photovoltaïque, notée en Wc, est mesurée en laboratoire de manière conventionnelle – méthode STC : Standard Test Conditions  – sous une irradiation de 1000 W/m², à une température de 25°C, la lumière ayant le spectre attendu après avoir traversé 1,5 fois l’épaisseur de l’atmosphère.

Certains fabricants utilisent aussi la méthode NOCT pour Normal Operating Cell Temperature : irradiance de 800 W/m², vitesse du vent de 1 m/s, température de cellule de 45°C, température ambiante de 20°C.

Quelle que soit la méthode retenue, lorsque la température du panneau s’élève au-dessus de 25°C ou de 45°C, sa puissance diminue et les fabricants indiquent un coefficient de variation proportionnel.

VSUN, pour son panneau VSUN330-120M mesure en NOCT, indique un coefficient de Puissance en fonction de la température de -0,39%/K. Ce qui signifie que de ce panneau de 330 Wc perd 0,39% de sa puissance pour chaque degré de température au-delà de la NOCT.

Pour son panneau DUOMAX twin TSM410 de 410 Wc, Trina solar indique un coefficient de -0,37%/K pour la perte de température. LG Solar fait mieux : seulement -0,30%/K pour son panneau NeONR LG375Q1C-V5.

En dix ans, ces coefficients sont passés d’environ -0,5%/K à 0,3 – à,37%/K. Comme un panneau atteint très vite des températures élevées en plein soleil, cette baisse des coefficients de perte de puissance se traduit par une très réelle production supplémentaire sur l’année.

Voici, chez URE, l’architectur standard des nouveaux panneaux PV de haute puissance : demi-cellules en silicium cristallin, demi-panneaux avec un raccordement électrique pour chacun, de manière à réduire l’incidence de l’ombrage sur le panneau. © PP

Outre la puissance, le rendement des panneaux progresse. La nouvelle HiT de Panasonic dépasse 20% de rendement. © PP

Des rendements au-delà de 20%

Lorsqu’on fait le tour des allées des Halls A1 et A2 du salon Intersolar, le second élément frappant est l’augmentation générale du rendement.

A Intersolar 2017, 18% était un rendement enviable. En 2018, plusieurs fabricants dépassaient 19%. Cette année, 19% est devenu normal et une bonne quinzaine d’industriels affichent des rendements de 20% ou davantage. Le panneau VSUN dont nous parlions plus haut revendique 19,84%.

Pour son panneau NeONR LG375Q1C-V5, LG annonce 21,7% de rendement. Parmi les panneaux LG figurant au catalogue 2019, le moins bon rendement est 19,3% pour le LG330N1K-V5 de 60 cellules. Sur les 31 différents modèles de panneaux PV au catalogue LG 2019, 24 affichent un rendement égal ou supérieur à 20%. Aucun ne descend en dessous de 19%. Le meilleure rendement  – 22,5% – est atteint pour le panneau bifacial LG345N1T-V5 mesuré à « BiFi200 ».

Le rendement des panneaux bifaciaux, sans fonds et dont les cellules peuvent être irradiées sur leurs deux faces, sont en effet mesurés à BiFi1àà ou à BiFi200, selon le projet de spécification technique IEC TS 60904-1-2 qui prévoit que le sol sous le panneau renvoie 100 (BiFi100) ou 200 W/m² (BiFi200). Un panneau mesuré à BiFi200 reçoit donc les 1000 W/m² de la méthode STC sur sa face supérieure et 200 W/m² sur sa face inférieure.

Les panneaux bifaciaux, apparus il y a une petite dizaine d’années, sont devenus nettement plus communs à Intersolar 2019. Ils sont destinés soit aux installations au sol, soit aux installations sur toiture terrasse équipées d’un « cool-roof », un revêtement d’étanchéité blanc qui renvoie la lumière.

Au passage, dans une telle configuration, le bénéfice du cool-roof est triple : il irradie les panneaux PV en sous-face, il combat l’effet d’îlot de chaleur favorisé par les revêtements sombres qui absorbent la chaleur et réduit la transmission de chaleur vers le bâtiment. Ce qui contribue tout à la fois à augmenter la production d’énergie sur site et à réduire les besoins de rafraîchissement, donc à réduire les consommations d’énergie.

Tous les panneaux PV qui affichent un rendement dépassant 22% à Intersolar sont des modules bifaciaux qui prennent en compte un renvoie de lumière sur leur face inférieure. Canadian Solar pousse même jusqu’à un rendement de 23,85% pour son panneau bifacial CS3W-410PB-AG (527 Wc), avec un renvoi de 30% de la lumière sur sa face arrière.

400 Wc de puissance unitaire devient le nouveau standard pour les panneaux PV. Ceux-ci sont proposés par Suntech. © PP

Plusieurs marques, dont Suntech, proposent des panneaux PV monofaciaux ou bifaciaux, dont la puissance dépasse 400 Wc. © PP

400 Wc : qui dit mieux ?

Le troisième élément qui saute aux yeux à Intersolar est l’augmentation de la puissance des panneaux. Bien sûr, les panneaux dont les puissances sont les plus importantes sont en silicium monocristallin, qui semble l’emporter sur le polycristallin, selon REC et Jingasolar. Ils comportent au minimum 72 cellules ou, de plus en plus souvent, 144 demi-cellules. Certains fabricants proposent jusqu’à 96, voire 120 cellules.

Au moins vingt industriels différents proposent des panneaux PV de 400 Wc et plus. A 400 Wc, on trouve FuturaSun avec son 400 M NEXT à 72 cellules monocristallines. Il est en compagnie de Sunrise (modèle SR-M672400HL), de Trinasolar (TSM-400), de Suntech (STP400S), de Risen Solar Technology (400BYDG à 144 demi-cellules) et de SunPower avec son Maxeon 3 SPR-MAX3-400.

Astronergy a adopté l’architecture standard pour aller au-delà de 400 Wc : demi-cellules cristallines, division du panneau en deux parties, chacune avec son raccordement électrique. © PP

Astronergy fait également appel à une architecture « en tuiles » : chaque demi-cellule recouvre partiellement la suivante. Ce qui permet à la marque de se hausser parmi celles qui proposent les panneaux monofaciaux les plus puissants : 440Wc. © PP

410 Wc

A 405 – 410 Wc, Astronergy (AstroSemi à 405 Wc et AstroTwins en demi-cellules à 410 Wc), Risen Technology, JAsolar, Trinasolar (Duomax TSM-405 et TSM-410) et Canadian Solar (BiHiKu CS3W-405PB-AG et CS3W-410PB-AG) se partagent les offres.

Trois autres modèles atteignent 415 Wc qui ne semble pas un palier de puissance motivant pour les industriels. A 420 Wc, l’air se raréfie un peu. Suntech met en avant son panneau STP420S à demi-cellules. GCL propose le module GCL-M2/72H avec un rendement de 20,2%. L’indien Vikram Solar est venu à Intersolar avec son panneau SOMERAVSMH.75.AAA.05 : 150 demi-cellules monocristallines. Et Longi Solar a présenté pour la première fois sa nouvelle gamme Hi-Mo 4, dont les puissances varient de 420 à 430 Wc.

Risen propose des panneaux de 415 à 435 Wc, toujours en demi-cellules. © PP

Jusung est spécialisé dans les machines et lignes de fabrication de panneaux PV en silicium cristallin. Pour prouver l’intérêt de sa technologie, il fabrique des panneaux avec ses propres machines : jusqu’à 480 Wc en monofacial, 500 Wc en bifacial. © PP

435 Wc et au-delà

Ensuite, Risen dispose de la gamme RSM156-6-415M-435M qui va de 415 à 435 Wc grâce à 156 demi-cellules monocristallines. Jinko Solar propose la gamme Swan Bifacial jusqu’à 435 Wc. First Solar, avec sa technologie couche mince en CdTe – jamais, jamais sur un bâtiment : la combustion du CdTe est très toxique – atteint 420 à 445 Wc.

Hevel Energy atteint 415 Wc avec le panneau Hevel HJT-380 bifacial, 72 cellules et 10% de renvoi de lumière sur sa face arrière. Le même panneau atteint 450 Wc avec 20% de renvoi de lumière. De même, le panneau bifacial LG400N2T-J5 de LG Solar commence à 400 Wc, pousse à 425 Wc à BiFi 100 et culmine à 450 Wc à BiFi200.

Le record de puissance incontestable revient au chinois Bluesun Solar. Son panneau BSM500M-96 à 96 cellules en silicium monocristallin atteint 500 Wc, avec un rendement de 19,51%, mais une sensibilité de la puissance à la température de -0,410%/K. Ce sont des cellules un peu plus grandes, de 156 x 156 mm. Le panneau pèse 26 kg pour des dimensions de 1956 x 1310 x 45 mm.

Canadian Solar est l’un des rares fabricants à proposer des panneaux bifaciaux polycristallins. © PP

Ce panneau Maxéon 3 de SunPower atteint 400 Wc et un rendement de 22,6%. © PP

Les nouveaux panneaux LG Solar offrent une garantie de 90,8% de la puissance nominale au bout de la 25eme année. Une partie de la gamme dépasse 400 Wc. © PP

30 ans de garantie de puissance linéaire

Côté garantie de la puissance, des fabricants, presque honteusement, proposent une garantie de 12 ans avec 85% de la puissance nominale au bout de la douzième année.

Mais le plus grand nombre est passé à 20 ans de garantie. REC, par exemple, un pionnier de la demi-cellule depuis 2004, propose 20 ans de garantie pour ses nouveaux modules TwinPeak 2 Mono et TwinPeak 2S Mono 72 et pousse la garantie de puissance à 25 ans avec une formulation linéaire : baisse régulière de la puissance de 0,5% par an sur 25 ans pour la série à 60 cellules, de 0,7%/an pour la version à 72 cellules.

LG Solar propose également 25 ans de garantie, avec une baisse linéaire de la puissance pour son panneau bifacial LG400N2T-J5. Le record revient cependant à Longi Solar pour sa nouvelle gamme Hi-Mo 4 : 30 ans de garantie, avec une perte de puissance ≤2% à la fin de la première année, puis une baisse linéaire de ≤0,45%/an.

Notre prochain article portera sur le stockage d’électricité à ees Europe.

La quatrième génération des panneaux Hi-Mo de Longi Solar atteint 415 à 435 Wc de puissance unitaire. Avec une garantie linéaire de 30 ans. © PP

Source : batirama.com / Pascal Poggi