Cellule solaire bifaciale monocristalline 5BB 5,4W

La cellule solaire bifaciale monocristalline de 156,75 x 156,75 mm (format M2, diagonale 210 mm) capte la lumière sur ses deux faces : la face avant reçoit l'ensoleillement direct, la face arrière la lumière réfléchie par le sol et la lumière diffuse. Contrairement à une cellule monofaciale du même format, l'arrière n'est pas fermé par une couche continue d'aluminium mais par une grille de contact qui laisse passer la lumière. Selon la fiche technique du fabricant, avec une installation adaptée la face arrière ajoute de 5 à 20 % à la puissance mesurée en face avant.

La face avant comporte 5 busbars en argent de 0,7 mm et une couche antireflet en nitrure de silicium ; la face arrière porte des plots de soudure en argent de 1,75 mm. Elle s'interconnecte donc avec le classique ruban avant-arrière, comme les cellules monocristallines à busbars que vous connaissez déjà : ni backsheet conducteur, ni équipement spécial.

Bifacial ne veut pas dire automatiquement plus d'énergie

C'est le point que la plupart des fiches concurrentes passent sous silence. Le gain arrière n'existe que si la lumière atteint réellement la face arrière, et il dépend de trois facteurs :

• Le module doit être transparent à l'arrière : verre-verre ou backsheet transparent. Laminée avec un backsheet blanc ou noir opaque, une cellule bifaciale fonctionne exactement comme une monofaciale et le surcoût est perdu.
• L'albédo du sol, c'est-à-dire la part de lumière que réfléchit la surface sous le module : une pelouse réfléchit environ 15 à 26 %, le béton et le gravier clair davantage, une membrane blanche ou la neige beaucoup plus.
• Hauteur et dégagement : un module posé à plat sur une toiture a l'arrière dans l'ombre. Pergolas, auvents, clôtures verticales, garde-corps et structures au sol surélevées sont les installations où la face arrière travaille.

C'est pourquoi la fourchette annoncée est si large : 5 % dans des conditions modestes, 20 % au-dessus de surfaces très claires avec un module bien surélevé.

Caractéristiques techniques

Classes de puissance (face avant, STC)

Les rendements concordent avec la géométrie : la cellule pseudo-carrée offre une surface utile d'environ 244 cm², et 5,40 W sur 244 cm² sous 1000 W/m² correspondent à 22,1 %. Pour dimensionner un module, on utilise toujours les valeurs de la face avant ; la contribution arrière est une marge supplémentaire qui dépend du site, pas une puissance nominale garantie.

Ce que la face arrière apporte vraiment : un exemple chiffré

La norme de mesure des dispositifs bifaciaux (IEC TS 60904-1-2) prend comme référence 135 W/m² en face arrière avec 1000 W/m² en face avant, une condition représentative d'un module surélevé au-dessus d'un sol d'albédo moyen. La bifacialité de ce modèle n'est pas indiquée : en supposant 70 %, valeur typique des cellules bifaciales de type p à grille arrière en aluminium, la cellule de 5,40 Wp atteint environ 5,9 W équivalents, soit environ +9 %. C'est une hypothèse de calcul, pas une valeur nominale : elle donne l'ordre de grandeur.

La chaleur joue aussi. Avec -0,41 %/°C, une cellule qui fonctionne à 65 °C en été perd environ 16 % par rapport aux 25 °C d'essai : la cellule de 5,40 Wp délivre alors environ 4,5 W en face avant. Les installations bifaciales bien ventilées, comme les pergolas et les clôtures, aident aussi sur ce point car le module reste plus frais.

Pour qui et pour quels usages

• Modules verre-verre sur mesure pour pergolas, auvents, carports et vérandas, où la lumière qui filtre entre les cellules est aussi un élément architectural
• Modules verticaux pour clôtures et garde-corps orientés est-ouest, qui produisent par les deux faces le matin et l'après-midi
• Prototypes et laboratoire : mesures de bifacialité, comparaisons avant/arrière, enseignement des architectures de cellules
• Autoconstruction : avec 200 µm d'épaisseur et des busbars en face avant, c'est une cellule qui se soude à la main avec ruban, flux et fer à température régulée

Ce n'est en revanche pas le bon choix pour un panneau laminé avec un backsheet opaque ou collé sur une surface pleine : une cellule monocristalline monofaciale y coûte moins cher et rend autant. MR WATT conçoit et fabrique des modules photovoltaïques sur mesure : si vous avez besoin du module verre-verre fini avec ces cellules, nous pouvons prendre en charge le câblage des chaînes et la lamination.

Questions fréquentes

Une cellule bifaciale produit-elle toujours plus qu'une cellule classique ?

Non. La face arrière ne produit que si elle reçoit de la lumière : dans un module à backsheet opaque, ou posé sur un toit sans espace dessous, la cellule bifaciale rend comme une monofaciale. Le gain annoncé de 5 à 20 % s'obtient avec des modules verre-verre ou à backsheet transparent, installés surélevés au-dessus de surfaces claires.

Peut-on la souder à la main comme les cellules à busbars classiques ?

Oui. La face avant a 5 busbars en argent de 0,7 mm et la face arrière des plots de soudure en argent de 1,75 mm : les cellules se relient en série avec du ruban étamé avant-arrière. Il faut un flux no-clean et un fer à souder à température régulée. Son épaisseur de 200 µm la rend plus tolérante à la manipulation que les cellules plus fines de dernière génération.

Combien de cellules faut-il pour charger une batterie de 12 V ?

Avec une tension au point de puissance maximale d'environ 0,57 V par cellule, il faut 36 cellules en série : environ 20,5 V à 25 °C, qui descendent vers 18 V avec des cellules chaudes en été, ce qui reste suffisant pour qu'un régulateur charge correctement une batterie de 12 V. Avec 36 cellules de 5,4 W, on obtient un module d'environ 190 W en face avant seule, avant les pertes de lamination.

Qu'est-ce que le facteur de bifacialité et pourquoi n'est-il pas indiqué ?

C'est le rapport entre la puissance produite par la face arrière et celle produite par la face avant sous la même lumière, mesuré selon l'IEC TS 60904-1-2. La fiche technique de ce modèle ne l'indique pas ; les cellules bifaciales de type p à grille arrière en aluminium se situent généralement entre 65 et 80 %, tandis que les cellules de type n comme TOPCon et hétérojonction atteignent 80 à 95 %.

La puissance indiquée inclut-elle la contribution de la face arrière ?

Non. Les classes de 5,20 à 5,40 Wp sont mesurées en conditions STC avec de la lumière uniquement en face avant. La contribution arrière s'ajoute selon l'installation et ne doit pas servir à dimensionner les chaînes et les régulateurs : on conçoit sur les valeurs de la face avant et on considère l'arrière comme une marge de production.