TOPCon ou panneaux solaires bifaciaux : rendement, coût et performances

Le choix de la technologie de panneaux solaires adaptée a une incidence sur la quantité d'énergie produite par votre installation, sa durée de vie et la rapidité avec laquelle vous amortirez votre investissement. Les panneaux TOPCon et bifaciaux représentent deux des avancées les plus en vue dans le domaine de la technologie solaire, et leur comparaison permet de déterminer lequel convient le mieux à votre projet. Avant d'entrer dans le vif du sujet, il convient de noter que les technologies TOPCon et bifaciale ne sont pas strictement concurrentes : TOPCon désigne une technologie de cellule, tandis que « bifacial » fait référence à la conception du panneau, et de nombreux panneaux modernes combinent les deux. 

Ce guide compare les panneaux TOPCon monofaciaux standard aux panneaux bifaciaux, ce qui constitue le choix le plus courant auquel sont confrontés les particuliers et les installateurs, et aborde les questions de rendement, de coût et de performances à long terme.

Que sont les panneaux solaires TOPCon ?

TOPCon est l'acronyme de « Tunnel Oxide Passivated Contact », une technologie de cellules reposant sur du silicium de type N. Les panneaux TOPCon intègrent une couche d'oxyde ultra-fine et un contact en polysilicium sur la face arrière de chaque cellule, ce qui réduit considérablement la recombinaison des électrons, processus par lequel l'énergie convertie est perdue avant de pouvoir être utilisée.

Grâce à cette conception, les panneaux TOPCon permettent de convertir davantage de lumière solaire en électricité utilisable que les anciens panneaux de type PERC. Les modules TOPCon destinés au marché professionnel atteignent désormais régulièrement un rendement de 22 à 24 %, tandis que les modèles haut de gamme des principaux fabricants frôlent les 24,5 à 25,5 %.

Caractéristiques principales :

• Une structure en silicium de type N, qui résiste mieux à la dégradation induite par la lumière que les cellules de type P

• Coefficient de température d'environ -0,29 %/°C, ce qui se traduit par une perte de puissance moindre en cas de forte chaleur

• Les taux de dégradation annuels avoisinent les 0,4 %, ce qui permet de conserver environ 87 % de la production au bout de 30 ans

• Une grande constance des performances, quelles que soient les conditions d'installation

Avantages :

• Un rendement de la face avant plus élevé et plus prévisible par rapport aux panneaux PERC standard

• Une meilleure tolérance à la chaleur, ce qui les rend particulièrement adaptées aux climats chauds

• Réduction de la dégradation à long terme, prolongation de la durée de vie utile et préservation du rendement

• Fonctionne de manière fiable dans des conditions normales d'installation sur toiture, sans nécessiter de fixation particulière

Inconvénients :

• Coût initial plus élevé que celui de l'ancienne technologie PERC, même si l'écart de prix s'est réduit

• La complexité de la fabrication peut entraîner des délais de livraison plus longs chez certains fournisseurs

• Certaines couches de passivation de moindre qualité présentent, avec le temps, une sensibilité à l'humidité ou à l'exposition aux rayons UV

Grâce à son rendement et à sa durabilité, TOPCon constitue un choix fiable pour la plupart des installations sur toiture, quelles que soient l'orientation du site ou les conditions environnantes.

Que sont les panneaux solaires bifaciaux ?

Les panneaux bifaciaux sont conçus pour capter la lumière du soleil aussi bien sur leur face avant que sur leur face arrière, grâce à une conception transparente ou à double vitrage qui remplace le support arrière plein. La lumière du soleil qui se reflète sur le sol, le toit ou les surfaces environnantes atteint la face arrière du panneau, ce qui permet d'augmenter la production d'énergie par rapport à celle générée uniquement par la face avant.

Ce gain sur la face arrière, souvent appelé « facteur bifacial », permet généralement d'augmenter la production d'énergie de 5 à 20 % dans des conditions idéales. Toutefois, ce gain dépend fortement de la configuration de l'installation : les supports au sol surélevés, les surfaces réfléchissantes telles que le gravier ou la neige, ainsi qu'un espacement adéquat, jouent tous un rôle dans la quantité d'énergie supplémentaire réellement produite par un panneau bifacial.

Caractéristiques principales :

• Structure en verre double face permettant de capter la lumière des deux côtés

• Les performances dépendent de la hauteur de montage, de l'angle d'inclinaison et de la réflectivité de la surface.

• Souvent associés à des systèmes de suivi dans les parcs solaires afin d'optimiser l'exposition de la face arrière

• Aspect épuré et semi-transparent, idéal pour les abris de voiture et les applications architecturales modernes

Avantages :

• Peut produire une quantité d'énergie totale nettement supérieure dans des configurations idéales, que ce soit au sol ou en hauteur

• La structure à double vitrage renforce la durabilité et la résistance aux intempéries

• Idéal pour les parcs solaires, les abris pour voitures et les installations sur des surfaces réfléchissantes

• Une solution esthétique attrayante pour les installations apparentes, telles que les parkings à étages

Inconvénients :

• Les gains à l'arrière sont variables et dépendent entièrement des conditions d'installation

• Les installations standard sur toiture ne tirent souvent qu'un avantage minime de la conception bifaciale

• Nécessite une hauteur de montage et un espacement spécifiques pour obtenir des gains de performances significatifs

• Les systèmes de fixation sur mesure nécessaires pour garantir des performances optimales peuvent augmenter le coût d'installation

Les panneaux bifaciaux permettent de réaliser de réels gains énergétiques lorsqu’ils sont correctement installés, mais leur rendement est moindre s’ils ne sont pas montés à la bonne hauteur ou s’ils ne présentent pas une réflectivité adéquate.

TOPCon ou panneaux solaires bifaciaux : quelle est la différence ?

La principale distinction réside dans ce que chaque terme désigne réellement. Le terme « TOPCon » fait référence à l'architecture interne des cellules, qui détermine l'efficacité avec laquelle un panneau convertit la lumière du soleil en électricité. Le terme « bifacial » fait référence à la conception physique du panneau, et plus précisément au fait qu'il capte la lumière d'un seul côté ou des deux côtés.

Cela signifie qu'un panneau peut être bifacial sans recourir à des cellules TOPCon, et qu'un panneau TOPCon peut être conçu soit en version monofaciale, soit en version bifaciale. Dans la pratique, cependant, la plupart des acheteurs comparent les panneaux TOPCon monofaciaux standard aux panneaux PERC bifaciaux standard, car c'est le choix d'achat le plus courant.

Comprendre cette distinction vous aide à évaluer les panneaux selon les bons critères, plutôt que de comparer deux catégories qui ne constituent pas réellement des options concurrentes.

Comparaison du rendement et de la production d'énergie

Les panneaux TOPCon s'imposent en termes de rendement sur la face avant dans presque toutes les comparaisons. Les panneaux PERC bifaciaux standard offrent un rendement compris entre 20 et 21 %, tandis que les panneaux TOPCon disponibles dans le commerce atteignent régulièrement 22 à 23 % sur la seule face avant, les modèles haut de gamme dépassant même les 24 %.

Les panneaux bifaciaux peuvent surpasser les panneaux TOPCon en termes de production énergétique totale, mais uniquement dans des conditions spécifiques. Un panneau bifacial d'une puissance nominale de 420 W sur la face avant peut fournir entre 450 W et 470 W dans des conditions de réflexion idéales ; des supports surélevés, des surfaces à albédo élevé et un espacement important contribuent tous à ce gain. Sur un toit standard ne réunissant pas ces conditions, ce même panneau pourrait ne fournir que sa puissance nominale de base côté recto, annulant ainsi pratiquement l'avantage du bifacial.

Pour un rendement prévisible et constant, quelle que soit la configuration de l'installation, la technologie TOPCon offre les chiffres les plus fiables. Pour obtenir un rendement énergétique total maximal dans des conditions idéales, que ce soit au sol ou en hauteur, les panneaux bifaciaux peuvent s'avérer plus performants, à condition que le site s'y prête.

Comparaison des coûts : panneaux solaires TOPCon vs panneaux solaires bifaciaux

Ces deux technologies sont actuellement plus chères que les panneaux standard plus anciens, bien que les raisons soient différentes :

• Les panneaux TOPCon présentent une majoration de prix de 5 à 15 % par rapport à la technologie PERC, bien que les tendances des prix du secteur indiquent que cet écart continue de se réduire à mesure que la production s'intensifie.

• Les panneaux bifaciaux nécessitent souvent des systèmes de montage sur mesure, des structures surélevées ou des dispositifs de suivi pour exploiter pleinement leur rendement à l'arrière, ce qui augmente le coût d'installation du projet.

• Le retour sur investissement de la technologie TOPCon se concrétise généralement en l’espace de 2 à 3 ans grâce à des rendements énergétiques plus élevés et plus réguliers, ainsi qu’à un encombrement réduit.

• Rendement sur investissement (ROI) des panneaux bifaciaux dépend fortement des conditions du site ; il est élevé pour les parcs solaires dotés de surfaces réfléchissantes, mais moins certain pour les toitures résidentielles standard.

Pour la plupart des installations résidentielles sur toiture, les panneaux TOPCon offrent généralement un rapport coût/rendement plus prévisible. En revanche, pour les projets commerciaux ou à grande échelle au sol bénéficiant de surfaces réfléchissantes favorables, les panneaux bifaciaux peuvent offrir un meilleur rendement à long terme.

Conditions d'installation et applications recommandées

Les panneaux TOPCon s'installent selon les méthodes standard de montage sur toiture, ce qui en fait une solution simple pour les projets résidentiels et commerciaux, sans exigence particulière concernant le site. Leur rendement constant en fait un choix fiable, quels que soient le type de toiture, son orientation ou les conditions de surface environnantes.

Les panneaux bifaciaux nécessitent une planification plus minutieuse de leur installation pour offrir les performances annoncées. Voici quelques configurations idéales :

• Parcs solaires au sol équipés de supports surélevés

• Parcs solaires dotés d'un revêtement de sol réfléchissant, tel que du gravier ou des surfaces de couleur claire

• Abris pour voitures et structures surélevées laissant un espace libre sous les panneaux

• Systèmes de suivi qui ajustent l'angle des panneaux tout au long de la journée pour optimiser l'exposition au soleil

Les installations à fleur de toiture, qui constituent la configuration la plus courante dans le secteur résidentiel, ne tirent généralement qu'un avantage minime d'une conception bifaciale, car la lumière réfléchie a peu de chances d'atteindre la face arrière.

Durabilité, garantie et performances à long terme

Les performances à long terme dépendent de la capacité de chaque panneau à résister à la dégradation au fil des décennies, et les conditions de garantie reflètent souvent la façon dont les fabricants évaluent cette durabilité.

La structure en silicium de type N de TOPCon résiste mieux à la dégradation induite par la lumière que les anciennes cellules de type P, ce qui contribue à son taux de dégradation annuel plus faible. Les panneaux bifaciaux, grâce à leur structure à double vitrage, offrent une grande durabilité physique et une bonne résistance aux intempéries, même si leur taux de dégradation initial peut être légèrement plus élevé selon le fabricant et la technologie des cellules utilisées dans le panneau.

Ces deux technologies bénéficient généralement de garanties comprises entre 25 et 30 ans ; il est toutefois recommandé de vérifier si un panneau bifacial intègre des cellules TOPCon ou PERC standard, car cela influe davantage sur la dégradation et les conditions de garantie que la conception bifaciale elle-même.

Quel panneau solaire choisir pour votre logement ou votre entreprise ?

Pour la plupart des installations sur les toits résidentiels, les panneaux TOPCon constituent le choix le plus pratique. Leur rendement prévisible, leur grande résistance à la chaleur et leur installation simple en font une solution parfaitement adaptée aux habitations classiques, sans nécessiter de précautions particulières au niveau du montage.

Pour les installations au sol, les parcs solaires, les abris pour voitures ou les installations commerciales dotées de surfaces réfléchissantes et disposant d’un espace suffisant pour un montage en hauteur, les panneaux bifaciaux peuvent offrir un rendement énergétique total nettement supérieur. Mieux encore, de nombreux panneaux haut de gamme combinent aujourd’hui ces deux technologies : les modules bifaciaux TOPCon offrent à la fois les avantages en termes de rendement des cellules TOPCon et la capture d’énergie par la face arrière propre à la conception bifaciale, à condition que votre site réponde aux exigences d’installation.

Conclusion

Les panneaux TOPCon offrent un rendement côté avant plus élevé et plus prévisible, ainsi qu’une grande résistance à la chaleur, ce qui les rend idéaux pour les installations classiques sur toiture. Les panneaux bifaciaux peuvent produire davantage d’énergie au total, mais uniquement dans le cadre d’installations au sol ou surélevées, en présence de surfaces réfléchissantes. Pour la plupart des habitations, la technologie TOPCon constitue le choix le plus fiable, tandis que les panneaux bifaciaux conviennent mieux aux projets commerciaux et aux centrales solaires de grande envergure, à condition que les conditions du site soient adaptées. Les panneaux combinés bifaciaux TOPCon offrent de plus en plus le meilleur des deux technologies.

Foire aux questions

Un panneau solaire peut-il être à la fois de type Topcon et bifacial ? 

Oui, le terme « TOPCon » fait référence à la technologie des cellules, tandis que « bifacial » désigne la conception du panneau ; de nombreux panneaux haut de gamme combinent ces deux caractéristiques.

Quel type de panneau est le plus efficace : Topcon ou bifacial ? 

Les panneaux TOPCon offrent généralement un rendement plus élevé sur la face avant, atteignant 22 à 24 %, contre 20 à 21 % pour les panneaux PERC bifaciaux standard.

Les panneaux bifaciaux sont-ils adaptés à un toit standard ? 

Les panneaux bifaciaux n'apportent qu'un avantage minime lorsqu'ils sont installés à fleur de toiture, car très peu de lumière réfléchie atteint leur face arrière.

Les panneaux Topcon sont-ils plus chers que les panneaux standard ? 

Les panneaux TOPCon sont vendus avec une majoration de 5 à 15 % par rapport à la technologie PERC, même si cet écart de prix continue de se réduire à mesure que la production s'intensifie.

Quelle quantité d'énergie supplémentaire les panneaux bifaciaux produisent-ils ? 

Les panneaux bifaciaux peuvent produire de 5 à 20 % d'énergie en plus dans des conditions idéales, telles qu'une installation en hauteur et des surfaces au sol réfléchissantes.

Quel type de panneau se dégrade le moins vite avec le temps : Topcon ou bifacial ? 

Le silicium de type N de TOPCon présente généralement une dégradation annuelle plus faible, de l'ordre de 0,25 à 0,4 %, par rapport aux panneaux PERC bifaciaux standard.

Quel est le meilleur choix pour les parcs solaires : Bifacial ou Topcon ? 

Les panneaux bifaciaux offrent souvent un rendement optimal dans les parcs solaires dotés d'un revêtement de sol réfléchissant et de structures de montage surélevées, en particulier lorsqu'ils sont associés à des cellules TOPCon.

Quelle est la durée habituelle de la garantie pour ces types de panneaux ? 

Ces deux technologies bénéficient généralement de garanties d'une durée comprise entre 25 et 30 ans, selon le fabricant et le modèle concerné.

Quelle technologie est la plus performante dans les climats chauds ? 

Les panneaux TOPCon conservent généralement un rendement énergétique plus élevé en cas de forte chaleur, grâce à un coefficient de température plus élevé que celui des anciennes technologies de cellules.

Dois-je opter pour des panneaux Topcon bifaciaux plutôt que de choisir l'un ou l'autre ? 

Si votre site permet une installation en hauteur ou sur une surface réfléchissante, les panneaux bifaciaux TOPCon allient un rendement élevé côté face avant à un gain d'énergie supplémentaire côté face arrière.