{"id":7157,"date":"2026-08-17T14:22:40","date_gmt":"2026-08-17T14:22:40","guid":{"rendered":"https:\/\/couleenergy.com\/?p=7157"},"modified":"2026-08-17T14:22:43","modified_gmt":"2026-08-17T14:22:43","slug":"explication-du-rapport-cellule-module-pour-les-modules-en-fibre-de-verre-etfe","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/couleenergy.com\/fr\/cell-to-module-ratio-explained-etfe-fiberglass-modules\/","title":{"rendered":"Rapport cellules\/modules pour les modules ETFE\u00a0: pourquoi 33 cellules solaires ne correspondent pas \u00e0 la puissance nominale."},"content":{"rendered":"\n
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Un acheteur OEM nous a contact\u00e9s par courriel le trimestre dernier avec une excellente question. Les sp\u00e9cifications de ses cellules indiquaient une efficacit\u00e9 de 26,21 TP3T. Son panneau comportait 33 cellules demi-coup\u00e9es d'une puissance d'environ 4,37 W chacune, soit une puissance totale de 144,2 W. Alors pourquoi l'\u00e9tiquette indiquait-elle 130 W\u00a0?<\/p>\n \n

Quatorze watts, apparemment manquants.<\/p>\n \n

Le panneau solaire fonctionnait parfaitement. Cet \u00e9cart a un nom, une formule et des causes bien identifi\u00e9es\u00a0: les ing\u00e9nieurs l\u2019appellent\u2026 rapport cellule\/module (CTM)<\/strong>. Ce qui suit d\u00e9taille les calculs relatifs \u00e0 un v\u00e9ritable module solaire \u00e0 contact arri\u00e8re ETFE de 130 W, vous propose trois v\u00e9rifications que vous pouvez effectuer sur n'importe quelle fiche technique en une minute et r\u00e9pond \u00e0 une question qui nous est pos\u00e9e presque chaque semaine\u00a0: La couche de fibre de verre consomme-t-elle de l'\u00e9nergie ?<\/strong><\/p>\n \n<\/div>\n\n\n\n\n\n

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\n Ce que mesure r\u00e9ellement le CTM\n <\/h2>\n \n

Le CTM compare deux nombres\u00a0: la somme des puissances des cellules individuelles, test\u00e9es par flash avant la lamination, \u00e0 la puissance nominale du module fini dans les conditions STC.<\/p>\n \n

\n CTM (%) = Puissance du module \u00f7 Somme des puissances des cellules \u00d7 100<\/span>\n <\/div>\n \n

Un ratio inf\u00e9rieur \u00e0 100% est courant. L'assemblage des cellules en module implique l'ajout de film, d'adh\u00e9sif, d'espaces, de conducteurs et de r\u00e9sistance, chacun ayant un faible co\u00fbt.<\/p>\n \n

Ce qui surprend les acheteurs, c'est que CTM puisse grimper au-dessus de<\/em> 100%. L'institut Fraunhofer ISE a construit des modules de demi-cellules \u00e0 104% CTM<\/a> en int\u00e9grant d\u00e9lib\u00e9r\u00e9ment des gains optiques dans la structure. \u00c0 l'\u00e9chelle industrielle, ce changement s'est d\u00e9j\u00e0 produit\u00a0: selon les donn\u00e9es de l'ITRPV CTM a r\u00e9ussi le test de r\u00e9f\u00e9rence 100% en 2021.<\/a>, avec des conceptions de demi-cellules sup\u00e9rieures \u00e0 100,5% et des conceptions \u00e0 trois coupes proches de 101%.<\/p>\n \n

Un module n'est pas un simple bo\u00eetier qui perd de la lumi\u00e8re. C'est un syst\u00e8me optique dont certains \u00e9l\u00e9ments restituent de l'\u00e9nergie.<\/p>\n \n<\/div>\n\n\n\n

\"Analyse
CTM 100+ \u2013 Am\u00e9lioration des performances des modules, Fraunhofer ISE<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n\n
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\n Le pi\u00e8ge : diviser le rendement du module par le rendement de la cellule\n <\/h2>\n \n

Une erreur en particulier se retrouve plus souvent que toute autre dans les feuilles de calcul des achats. Un acheteur constate un rendement de module de 20,21 TP3T et un rendement de cellule de 26,21 TP3T, effectue une division, obtient 77,11 TP3T et signale que l'usine perd 231 TP3T lors de la lamination.<\/p>\n \n

Le chiffre est erron\u00e9, et la raison est structurelle plut\u00f4t qu'arithm\u00e9tique. L'efficacit\u00e9 d'une cellule est mesur\u00e9e sur sa surface ; l'efficacit\u00e9 d'un module est mesur\u00e9e sur l'ensemble du panneau.<\/strong> Un panneau comporte des bords, des espaces entre les cellules et des zones de routage \u2014 aucun de ces \u00e9l\u00e9ments ne produit d'\u00e9nergie et aucun ne doit \u00eatre pris en compte dans le calcul des pertes de lamination.<\/p>\n \n

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La relation correcte<\/p>\n

Rendement du module = Rendement de la cellule \u00d7 Surface active couverte \u00d7 Rapport CTM<\/p>\n <\/div>\n \n

Distinguez les deux effets et les chiffres cessent d'\u00eatre suspects. L'un est g\u00e9om\u00e9trique, d\u00e9termin\u00e9 par la mise en page\u00a0; l'autre est physique et li\u00e9 \u00e0 l'int\u00e9gration, d\u00e9termin\u00e9 par le processus. Les regrouper masque le seul effet r\u00e9ellement exploitable.<\/p>\n \n<\/div>\n \n\n\n\n\n\n

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\n Exemple concret\u00a0: 130\u00a0W de contact arri\u00e8re flexible\n <\/h2>\n \n

Prenons un produit r\u00e9el : un module flexible \u00e0 contact arri\u00e8re ETFE de 1090 \u00d7 590 mm, 33 cellules demi-coup\u00e9es dans un r\u00e9seau 3 \u00d7 11, d'une puissance nominale de 130 W en conditions STC.<\/p>\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n
\u00c9tape<\/th>\n Calcul<\/th>\n R\u00e9sultat<\/th>\n <\/tr>\n <\/thead>\n
Surface cellulaire compl\u00e8te<\/td>\n 182 \u00d7 183,75 mm<\/td>\n 0,0334 m\u00b2<\/td>\n <\/tr>\n
Puissance maximale de la cellule \u00e0 26,21 TP3T<\/td>\n 0,0334 \u00d7 1000 \u00d7 0,262<\/td>\n ~8,75 W<\/td>\n <\/tr>\n
Puissance cellulaire r\u00e9duite de moiti\u00e9<\/td>\n 8,75 \u00f7 2<\/td>\n ~4,37 W<\/td>\n <\/tr>\n
Somme de 33 demi-cellules<\/td>\n 33 \u00d7 4,37<\/td>\n 144,2 W<\/strong><\/td>\n <\/tr>\n
Puissance nominale du module<\/td>\n Fiche technique, STC<\/td>\n 130 W<\/strong><\/td>\n <\/tr>\n
Rapport CTM<\/strong><\/td>\n 130 \u00f7 144,2<\/td>\n 90.2%<\/strong> \u2014 un \u00e9cart de 14,2 W<\/td>\n <\/tr>\n <\/tbody>\n <\/table>\n \n

Ensuite, la g\u00e9om\u00e9trie. Chaque demi-cellule mesure environ 91 \u00d7 183,75 mm, donc 33 d'entre elles couvrent environ 0,552 m\u00b2. Le panneau couvre 0,643 m\u00b2. La surface active se situe donc \u00e0 proximit\u00e9 de 85.8%<\/strong>.<\/p>\n \n

Multipliez les trois ensemble :<\/p>\n \n

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26,2% \u00d7 85,8% \u00d7 90,2% = 20.3%<\/strong><\/p>\n

La fiche technique indique 20,2%. Il s'agit d'un arrondi, et non d'une diff\u00e9rence.<\/p>\n <\/div>\n \n

Nous recommandons cette v\u00e9rification \u00e0 tous les acheteurs, car elle est rapide et difficile \u00e0 falsifier. Si les trois chiffres d'un fournisseur ne se rapprochent pas \u00e0 quelques dixi\u00e8mes pr\u00e8s, il y a un probl\u00e8me\u00a0: une efficacit\u00e9 cellulaire surestim\u00e9e, une surface erron\u00e9e ou une fiche technique copi\u00e9e d'un autre produit.<\/p>\n \n

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Deux raffinements que l'arithm\u00e9tique dissimule<\/p>\n

Chanfreins.<\/strong> Un rectangle de 182 \u00d7 183,75 mm poss\u00e8de une diagonale de 258,6 mm et ne peut contenir un lingot de 252 mm\u00a0; la plaquette h\u00f4te est donc pseudo-carr\u00e9e. La surface r\u00e9elle des cellules est l\u00e9g\u00e8rement inf\u00e9rieure \u00e0 celle du rectangle et la surface de transfert mesur\u00e9e est sup\u00e9rieure de quelques dixi\u00e8mes de millim\u00e8tre. L\u2019identit\u00e9 se corrige d\u2019elle-m\u00eame\u00a0: la surface des cellules diminue et la couverture baisse tandis que la surface de transfert augmente, sans incidence sur le rendement du module.<\/p>\n

Tol\u00e9rance.<\/strong> Une tol\u00e9rance de 0 \u00e0 +3% fixe la plaque signal\u00e9tique au bas de la distribution de production, de sorte que toute CTM d\u00e9riv\u00e9e de l'\u00e9tiquette sous-estime ce que la ligne atteint.<\/p>\n <\/div>\n \n

Deux autres v\u00e9rifications, et aucune n'a besoin d'un laboratoire.<\/h3>\n \n

Le contr\u00f4le d'efficacit\u00e9 est un test rigoureux. Ces deux op\u00e9rations prennent une minute et d\u00e9tectent imm\u00e9diatement les fiches techniques falsifi\u00e9es.<\/p>\n \n

Volts par cellule.<\/strong> Divisez les tensions des modules par le nombre de cellules\u00a0: 20,13\u00a0V \u00f7 33 = 0,61\u00a0V \u00e0 puissance maximale, 23,45\u00a0V \u00f7 33 = 0,71\u00a0V en circuit ouvert. Ces valeurs correspondent \u00e0 l\u2019emplacement pr\u00e9vu pour le silicium du contact arri\u00e8re. Si vous obtenez 0,5 ou 0,9\u00a0V, soit le nombre de cellules est erron\u00e9, soit les donn\u00e9es \u00e9lectriques sont falsifi\u00e9es.<\/p>\n \n

Densit\u00e9 de courant.<\/strong> Divisez le courant de court-circuit par la surface active d'une cellule \u2014 dans une cha\u00eene en s\u00e9rie, chaque cellule est parcourue par le m\u00eame courant. Ici\u00a0: 6,77\u00a0A \u00f7 167,2\u00a0cm\u00b2 = 40,5 mA\/cm\u00b2<\/strong>.<\/p>\n \n

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Le plafond de la physique<\/p>\n

Richter, Hermle et Glunz ont \u00e9tabli la limite intrins\u00e8que du silicium cristallin \u00e0 jonction unique \u00e0 43,31 mA\/cm\u00b2<\/a> \u2014 une cellule id\u00e9ale de 110 \u00b5m offrant un pi\u00e9geage de la lumi\u00e8re parfait et sans m\u00e9tallisation frontale. Aucune cellule en silicium ne la surpasse. \u00c0 40,5 mA\/cm\u00b2, ce module atteint environ 94% de cette limite\u00a0: limite basse, mais conforme \u00e0 la r\u00e9glementation et compatible avec une cellule \u00e0 contact arri\u00e8re sans lignes de grille frontales.<\/p>\n <\/div>\n \n

Consid\u00e9rez cette valeur comme une limite \u00e0 ne pas franchir. Une fiche technique indiquant plus de 43 mA\/cm\u00b2 environ n'est pas optimiste\u00a0; c'est impossible. Nous avons d\u00e9j\u00e0 vu des valeurs annonc\u00e9es d\u00e9passant les 46 mA\/cm\u00b2. Attention\u00a0: lorsque les cellules sont dispos\u00e9es en groupes parall\u00e8les plut\u00f4t qu'en s\u00e9rie, divisez d'abord le courant du module par le nombre de groupes parall\u00e8les.<\/p>\n \n<\/div>\n \n\n\n\n\n\n

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\n O\u00f9 vont donc les 14 watts manquants ?\n <\/h2>\n \n

Ce 9.8% ne d\u00e9signe pas une seule chose. Il en d\u00e9signe au moins six, et seules certaines d'entre elles impliquent la lumi\u00e8re.<\/p>\n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n \n
M\u00e9canisme<\/th>\n Cause<\/th>\n R\u00e9parable en usine ?<\/th>\n <\/tr>\n <\/thead>\n
D\u00e9coupe cellulaire<\/strong><\/td>\n Recombinaison et micro-dommages au niveau du bord de coupe<\/td>\n Oui \u2014 m\u00e9thode de s\u00e9paration, passivation des bords<\/td>\n <\/tr>\n
Optique frontale<\/strong><\/td>\n R\u00e9flexion et absorption \u00e0 travers la pile avant<\/td>\n Oui \u2014 qualit\u00e9 du mat\u00e9riau, qualit\u00e9 du laminage<\/td>\n <\/tr>\n
Interconnexion<\/strong><\/td>\n Chauffage I\u00b2R dans les conducteurs arri\u00e8re et les joints<\/td>\n Oui \u2014 section du conducteur, int\u00e9grit\u00e9 du joint<\/td>\n <\/tr>\n
Inad\u00e9quation<\/strong><\/td>\n 33 cellules en s\u00e9rie ; la plus faible d\u00e9termine le courant<\/td>\n Oui, un tri plus serr\u00e9<\/td>\n <\/tr>\n
Bo\u00eete de jonction et c\u00e2ble<\/strong><\/td>\n R\u00e9sistance de la diode et des fils<\/td>\n En partie \u2014 petit, mais r\u00e9el<\/td>\n <\/tr>\n
Gains optiques<\/strong><\/td>\n Couplage d'index et recyclage de la lumi\u00e8re \u00e0 partir des couches arri\u00e8re<\/td>\n Oui \u2014 et celui-ci aussi ajoute<\/em> pouvoir<\/td>\n <\/tr>\n <\/tbody>\n <\/table>\n \n

C\u2019est pourquoi, selon cette derni\u00e8re explication, on ne peut pas estimer le CTM en multipliant les valeurs de transmittance issues de quatre fiches techniques de fournisseurs. La mod\u00e9lisation de Fraunhofer int\u00e8gre les gains et les pertes dans un m\u00eame calcul, et non dans une s\u00e9rie de soustractions.<\/p>\n \n

S\u00e9paration des pertes optiques et des pertes \u00e9lectriques<\/h3>\n \n

Six m\u00e9canismes regroup\u00e9s en un seul chiffre ne sont pas tr\u00e8s utiles pour r\u00e9soudre un probl\u00e8me. La distinction est cependant simple et d\u00e9pend du param\u00e8tre affect\u00e9 par chaque m\u00e9canisme. Les pertes optiques consomment des photons et se r\u00e9percutent donc sur le courant. Les pertes \u00e9lectriques affectent la tension et le facteur de remplissage, sans incidence notable sur le courant.<\/p>\n \n

Demandez donc les donn\u00e9es flash des deux c\u00f4t\u00e9s de la lamination et calculez deux ratios\u00a0:<\/p>\n \n