Dans une installation classique, une seule cellule ombragée agit comme un véritable goulot d’étranglement. Elle ne se contente pas de produire moins d’énergie : elle peut brider un groupe entier de cellules interconnectées et générer des points chauds (hotspots) dangereux. C’est précisément pour surmonter ce défi quotidien des toitures solaires que le fabricant LONGi a repensé la gestion électrique interne de ses panneaux.
Pourquoi l’ombrage partiel est avant tout un problème électrique
Sur le terrain, l’ombrage partiel est quasiment inévitable. Que l’obstacle soit fixe (antenne, système de ventilation, lucarne) ou passager (neige, fientes d’oiseaux), son impact dépasse largement la simple surface masquée.
Lorsqu’une cellule photovoltaïque reçoit moins de rayonnement que ses voisines, son courant chute. Pour forcer le passage du courant, la cellule ombragée subit une tension inverse et commence à dissiper l’électricité sous forme de chaleur.
Pour éviter la détérioration des modules, les panneaux traditionnels utilisent des diodes de dérivation (bypass). Mais cette solution reste globale : lorsqu’une diode s’active, elle court-circuite tout un sous-réseau de cellules (souvent un tiers du panneau). Des dizaines de cellules parfaitement exposées au soleil arrêtent alors soudainement de produire.
La réponse de LONGi : agir directement au cœur de la cellule
Pour résoudre ce déséquilibre, LONGi exploite l’architecture de ses cellules à contact arrière HPBC 2.0 (Hybrid Passivated Back Contact). En déplaçant toutes les connexions électriques à l’arrière, cette technologie permet de créer une structure à faible conduction et à rupture douce.
Concrètement, l’optimiseur d’ombrage LONGi limite la perte de puissance en traitant l’ombrage au niveau de la cellule plutôt qu’au niveau du groupe.
Au lieu de couper le courant dans un grand tronçon de module, la cellule ombragée offre elle-même un chemin alternatif au flux électrique. Résultat :
- Production préservée : Les cellules environnantes non ombragées continuent de fonctionner à leur rendement maximal.
- Sécurité thermique : Le courant trouve une voie de passage sans faire surchauffer la cellule bloquée.
Des performances validées par les laboratoires indépendants
Cette approche innovante ne repose pas seulement sur la théorie. Plusieurs organismes de certification ont testé les modules équipés de la technologie HPBC 2.0 (notamment la gamme Hi-MO X10) pour mesurer leur comportement en conditions réelles d’ombrage.
1. TÜV Rheinland : résistance et maîtrise thermique
Le TÜV Rheinland a attribué aux modules Hi-MO X10 les classements de résistance à l’ombrage Classe A et Classe A+ (selon la spécification 2 PfG 2926). Lors de tests comparatifs face à des modules à technologie TOPCon :
- La température des points chauds sur les modules TOPCon a dépassé 160 °C.
- Les modules Hi-MO X10 équipés de l’optimiseur sont restés aux alentours de 100 °C, soit une baisse de température allant jusqu’à 60 °C.
2. CPVT : une baisse des pertes de puissance de 72 %
De son côté, le Centre national de supervision et d’inspection de la qualité des produits photovoltaïques (CPVT) a analysé l’impact sur la production lorsqu’une seule cellule est ombragée à 50 % :
- Module TOPCon classique : perte de puissance moyenne de 36,48 %.
- Module Hi-MO X10 : perte de puissance limitée à 10,15 %.
L’optimiseur d’ombrage permet ainsi de réduire les pertes de puissance de près de 72 % dans cette configuration critique.
Sécurité renforcée et protection contre les risques d’incendie
Au-delà du gain en kilowattheures, le contrôle de la température est un enjeu crucial de fiabilité et de sécurité des bâtiments. Des points chauds répétés et extrêmes accélèrent le vieillissement des polymères et isolants, augmentant le risque d’arc électrique ou de départ de feu.
En maintenant des températures basses sur les cellules ombragées, l’optimiseur d’ombrage réduit la surchauffe à la source. Sur la série Hi-MO X10 Guardian, LONGi associe cette protection électrique à des verres et matériaux ignifuges haute résistance :
- Certifié UL 790 Classe A par le TÜV Rheinland (exposition au feu externe).
- Classe B selon la norme européenne EN 13501-1 (contribution très limitée au feu).
- Classification B_ROOF(t4) selon la norme EN 13501-5 pour la sécurité des systèmes de toiture.
Une nouvelle référence pour la résilience des toitures solaires
Dans le secteur photovoltaïque, l’évaluation d’un panneau solaire ne doit plus se limiter à sa puissance crête théorique mesurée en laboratoire (conditions STC). Sur le terrain, en milieu résidentiel, commercial ou industriel, l’ombrage est un paramètre du quotidien.
Grâce à sa gestion fine au niveau de chaque cellule, la technologie HPBC 2.0 démontre que la résistance à l’ombrage est aujourd’hui un critère de choix capital pour garantir le rendement financier et la longévité d’une centrale solaire.
Source : eu.longi.com/fr
Pour savoir plus de tech/innovation : solarbox.com.tn/category/actualites/tech-inovation
