Performances d'ombrage BC vs TOPCon : que prouve réellement la nouvelle étude TÜV NORD ?

Les acheteurs de panneaux solaires entendent quotidiennement des promesses mirobolantes. “ Les panneaux à contact arrière ne subissent jamais de perte de puissance à l'ombre. ” “ TOPCon offre toujours le meilleur rendement. ” Aucune de ces affirmations ne se vérifie prise individuellement.

UN nouvelle étude TÜV NORD, publié dans Énergie solaire En 2026, des données chiffrées ont enfin été publiées pour étayer le débat sur l'ombrage. Elles confirment que les modules à contact arrière (BC) sont plus performants que les modules TOPCon dans certaines conditions d'ombrage et définissent clairement les limites de cet avantage.

Cet article détaille les conclusions de l'étude, les causes de ce phénomène et ses implications pour l'achat, l'installation ou la spécification de modules solaires. Nous examinons également les domaines où TOPCon conserve un avantage concurrentiel, afin de vous offrir une vision complète et objective.

Ombrage BC vs. TOPCon : La réponse rapide

Les modules BC sont plus performants que les modules TOPCon lorsque l'ombrage est faible et diffus. Pensez aux fientes d'oiseaux, à quelques feuilles mortes ou à l'ombre légère d'un poteau traversant une ou deux cellules.

Dès que l'ombrage s'étend sur plus de trois cellules d'une même rangée, l'avantage disparaît. Les deux technologies perdent alors environ la moitié de leur production d'énergie. L'ombrage entre rangées dans les centrales solaires ne présente quasiment aucune différence.

Au cœur de l'étude TÜV NORD

TÜV NORD est l'un des organismes de certification indépendants les plus réputés du secteur solaire. Il est important de préciser d'emblée que TÜV NORD et TÜV Rheinland sont deux organismes de certification distincts et concurrents, et non des divisions d'une même entreprise. Les deux sont mentionnés dans cet article ; gardez cette distinction à l'esprit lorsque vous consultez des résultats de tests attribués à l'un ou à l'autre.

Des chercheurs, dirigés par Cohen Chen, auteur principal de l'étude, ont réalisé des simulations et des tests en laboratoire dans un centre accrédité par le CNAS. Ils ont utilisé un simulateur solaire pulsé dans des conditions de test standard (STC).

L'équipe a construit des modules de test BC et TOPCon identiques afin de garantir une comparaison équitable. Chaque module utilisait une configuration à 66 cellules et 132 demi-cellules, avec trois sous-chaînes, chacune dotée de sa propre diode de dérivation. Seule la technologie des cellules différait entre les échantillons.

Les chercheurs ont ensuite utilisé un modèle à double diode pour simuler le comportement du module. Ce modèle prend en compte le photocourant, les pertes de la diode et les effets de claquage inverse. Il est particulièrement adapté pour décrire la réaction d'un module lorsqu'une partie de celui-ci est placée à l'ombre.

Six motifs d'ombrage réalistes

L'étude a testé six scénarios d'ombrage modélisés à partir de conditions réelles sur le terrain :

• Ombrage ponctuel — poussière ou fientes d'oiseaux sur les cellules individuelles
• Ombrage par patch — un amas de feuilles tombées
• Ombrage linéaire — l'ombre d'un poteau ou d'une clôture
• Ombrage de la rangée latérale longue — les modules de la première rangée surplombent les rangées arrière
• Ombrage de la rangée du côté court — les ombres des structures ou de l'horizon
• Motifs de sous-chaînes croisées mixtes — un ombrage dispersé sur plusieurs sous-chaînes

Cette plage de valeurs est importante. De nombreuses affirmations antérieures concernant les performances d'ombrage du BC reposaient sur un seul test en laboratoire ou un seul motif d'ombrage. Tester six motifs différents permet d'obtenir une image plus complète et plus réaliste sur le terrain.

Pourquoi les cellules BC gèrent mieux les petites ombres

L'avantage réside dans une propriété électrique : la tension de claquage.

Les piles BC se claquent à une tension basse, autour de 5 V. Lorsqu'une pile BC est ombragée, elle laisse passer un certain courant au lieu de le bloquer complètement. Les ingénieurs appellent ce phénomène un claquage progressif à basse tension.

Les cellules TOPCon ont une tension de claquage plus élevée. Une cellule TOPCon ombrée offre une résistance au courant plus importante, ce qui accélère l'activation de la diode de dérivation dans l'ensemble de la sous-chaîne.

Les diodes de dérivation protègent un module en déviant le courant d'une zone non alimentée. L'activation d'une diode supprime également l'alimentation de cette zone. Plus l'activation d'une diode est tardive, plus le module conserve d'énergie.

Une diode de dérivation nécessite une tension de polarisation inverse totale d'environ 15 V pour s'amorcer. Chaque cellule BC contribue à hauteur d'environ 5 V à ce seuil. Il faut donc trois cellules BC entièrement polarisées en inverse pour amorcer la diode. Les cellules TOPCon atteignent ce même seuil avec beaucoup moins de cellules ombragées, car leur tension de claquage par cellule est bien plus élevée.

Voici l’explication physique des chiffres annoncés. Avec une cellule entièrement ombragée, le laboratoire TÜV NORD a mesuré :

Dans ce scénario, les pertes de TOPCon sont environ 2,6 fois supérieures à celles de BC. Cet écart est significatif et constitue à ce jour la preuve la plus convaincante que l'avantage de BC en matière d'ombrage est bien réel, et non un simple argument marketing.

La règle du seuil à trois cellules

Voici la partie que la plupart des documents commerciaux omettent.

L'équipe de TÜV NORD a constaté que l'avantage de BC ne se maintient que lorsque trois cellules ou moins sont colorées sur différentes sous-chaînes d'une même chaîne. Au-delà de ce seuil, les lois de la physique changent.

Dès que quatre cellules ou plus sont fortement ombragées, la polarisation inverse est suffisante pour déclencher la diode de dérivation dans les deux technologies. À partir de là, les modules BC et TOPCon perdent de la puissance à un rythme quasi identique, autour de 50%.

Il ne s'agit pas d'un résultat isolé. Un résultat antérieur Étude de 2025 de Trina Solar et de l'Université de Nanchang Une étude indépendante, basée sur ses propres tests d'ombrage en laboratoire et sur le terrain, est parvenue à la même conclusion. Elle a démontré que les modules BC surpassent les modules TOPCon uniquement lorsque moins de trois cellules d'une sous-chaîne sont ombragées, et a attribué cet effet à la même relation de claquage entre 5 V et 15 V.

Deux équipes indépendantes, utilisant des méthodes différentes et poursuivant des intérêts institutionnels distincts, sont parvenues au même seuil physique. Un tel consensus est rare dans la recherche solaire. C'est un signe fort que la règle des trois cellules reflète la physique réelle du dispositif, et non une simple particularité d'un dispositif expérimental.

Pourquoi c'est important pour les acheteurs

La plupart des arguments marketing concernant la performance d'ombrage des panneaux BC omettent complètement la notion de seuil. Ils laissent entendre que l'avantage se maintient quelles que soient les conditions d'ombrage. Or, les recherches démontrent le contraire.

Là où l'avantage BC disparaît : ombrage des lignes

L'étude TÜV NORD a également testé l'ombrage des rangées sur la longueur et la largeur. Il s'agit du phénomène observé lorsqu'une rangée de panneaux au sol projette son ombre sur la rangée située derrière elle.

Résultat : aucune différence significative entre BC et TOPCon. En cas d’ombrage sur la grande face, les deux modules ont présenté la même courbe de sortie bimodale en escalier. En cas d’ombrage sur la petite face, aucune des cellules ombragées des deux modules n’a été polarisée en inverse ; par conséquent, aucun des deux modules n’a déclenché le mécanisme qui confère à BC son avantage.

Cela a une conséquence directe et concrète pour les développeurs de centrales solaires à grande échelle. L'ombrage entre rangées est le type d'ombrage le plus courant dans les grands champs photovoltaïques au sol. C'est précisément le cas où la rétroaction négative n'apporte aucun avantage.

Le véritable atout de la Colombie-Britannique réside ailleurs : dans la réduction des salissures et des petites obstructions sur les cellules individuelles. Cela concerne principalement les toitures, les panneaux portables et les produits intégrés au bâtiment, et non les centrales solaires.

L'autre côté : où mène TOPCon

Un article équitable ne se limite pas à l'ombrage. Plusieurs essais sur le terrain mettent en évidence un autre avantage, bien documenté, de TOPCon : le rendement énergétique annuel total, notamment par faible luminosité et conditions nuageuses.

Le mécanisme proposé est cohérent dans ces rapports : une bifacialité accrue et un contrôle plus précis du courant de fuite en faible luminosité. Les modules TOPCon de type N présentent généralement une bifacialité de l’ordre de 80 à 851 TP3T, contre environ 701 TP3T pour de nombreux modules BC bifaciaux de type N. Ces deux facteurs contribuent à une production d’énergie plus constante des modules TOPCon, même par temps nuageux, à l’aube et au crépuscule.

Un avertissement important pour les acheteurs : Cette comparaison de bifacialité s'applique aux modules bifaciaux verre-verre. Les panneaux flexibles à contact arrière en ETFE, courants dans les applications portables, marines et à surfaces courbes, sont conçus avec une couche arrière opaque et sont monofaciaux. La bifacialité n'est donc pas un critère de comparaison pertinent pour cette catégorie de produits, car ces panneaux ne sont pas conçus pour capter la lumière par l'arrière.

Les modules BC ne sont pas tous identiques.

Une nuance importante : la biocomposite n’est pas une technologie unique et uniforme. Les résultats de la certification varient selon le fabricant et la conception de la cellule.

Le HPBC 2.0 de LONGi (utilisé dans le module Hi-MO X10) a obtenu un Certification A+ du TÜV Rheinland pour la performance anti-ombrage En juin 2025, des tests indépendants certifiés CPVT ont révélé que, sous des zones d'ombrage ponctuelles telles que la poussière ou les fientes d'oiseaux, les résultats étaient les suivants :

• La température locale maximale est restée proche de 100 °C sur HPBC 2.0, contre plus de 160 °C sur TOPCon sous le même ombrage, soit une différence d'environ 77 °C.
• Avec une cellule 50% ombragée, la perte de puissance moyenne de HPBC 2.0 a été mesurée à 10,15%, contre 36,48% pour TOPCon, soit un écart de près de quatre fois.

Il est important de noter que ces chiffres proviennent de tests réalisés par un organisme tiers certifié (TÜV Rheinland, CPVT), et non des documents marketing des fabricants, qui mentionnent parfois des améliorations plus importantes et moins précises. Cela indique aux acheteurs un point essentiel : dans la catégorie BC, l’architecture des cellules et la qualité de la certification restent des critères importants. Un simple label “ BC ” sur une fiche technique ne garantit pas une résistance à l’ombrage identique chez tous les fournisseurs.

Efficacité des modules en 2026 : un aperçu rapide

Selon le Suivi des modules solaires de pointe de TaiyangNews, Les modules BC ont été la première technologie de silicium cristallin à atteindre une efficacité commerciale de 251 TPE/3 T, un cap franchi en avril 2026. Il convient de noter que ce record appartient actuellement aux nouvelles conceptions hybrides à contacts arrière, qui combinent une géométrie de contacts arrière avec une passivation de type hétérojonction, et non aux modules à contacts arrière standard. TOPCon a franchi le cap commercial de 241 TPE/3 T le même mois.

Au niveau cellulaire, les architectures à contacts arrière sont généralement considérées dans la littérature technique comme présentant un gain théorique d'environ 1,2 à 2 points de pourcentage par rapport aux TOPCon conventionnels, principalement grâce à la suppression des lignes de grille sur la face avant qui élimine une perte optique faible mais persistante. Il convient de considérer cette valeur comme une estimation directionnelle et non comme une valeur fixe, car elle varie selon la conception spécifique de la cellule.

TOPCon détient toujours la plus grande part du marché mondial des modules, généralement estimée entre 70 et 80%. Les modules BC et autres variantes à contact arrière représentent aujourd'hui une part de marché élevée à un chiffre, plusieurs feuilles de route sectorielles prévoyant une croissance significative de cette part d'ici la fin de la décennie, à mesure que les coûts de fabrication continuent de baisser.

Choisir la technologie adaptée selon le type de projet

Utilisez ce tableau comme point de départ, et non comme réponse définitive. Chaque site présente un ombrage, une géométrie de toiture et un climat qui lui sont propres.

Quelle que soit la technologie choisie, assurez-vous que le module respecte toujours les normes de sécurité et de durabilité minimales IEC 61215 et IEC 61730. La performance en matière d'ombrage n'est qu'un facteur parmi d'autres et ne saurait remplacer la certification aux normes.

Liste de vérification pour les acheteurs avant de prendre une décision

Avant de choisir une technologie de module en vous basant uniquement sur des affirmations concernant l'ombrage, consultez cette liste :

Questions fréquemment posées

Points clés à retenir

Parlez à un spécialiste du module

Le choix entre BC et TOPCon dépend de la configuration réelle de l'ombrage, du type de montage et du climat de votre projet, et non d'un simple chiffre. Chaque site est différent.

Couleenergy conçoit et fabrique des panneaux flexibles à contact arrière en ETFE, des modules rigides à contact arrière et des configurations OEM/ODM personnalisées pour les distributeurs, les installateurs et les équipes de projet en Amérique du Nord et en Europe. Notre équipe technique vous aide à choisir la technologie photovoltaïque la mieux adaptée à votre site, qu'il s'agisse d'une installation BIPV sur une surface courbe, d'une toiture avec ombrage mixte ou d'un grand champ photovoltaïque au sol.

Les données LONGi HPBC 2.0 ci-dessus illustrent ce que représente une certification d'ombrage indépendante de qualité optimale, et non une affirmation concernant notre propre gamme de produits. Veuillez nous demander directement les rapports de test IEC 61215/61730 et les données d'ombrage de Couleenergy relatifs au module que vous évaluez ; nous préférons que vous les vérifiiez vous-même plutôt que de nous croire sur parole.