BC surpasse TOPCon dans la série - Partie 2 : les essais de stress thermique mettent en évidence les performances de sécurité supérieures du module Hi-MO X10 à contact arrière de LONGi par rapport au TOPCon

Suite à notre analyse précédente des performances d'ombrage et de salissure, nous revenons sur le terrain de test pour aborder l'aspect le plus critique du solaire sur les toits : la sécurité.

Alors que la production d'électricité est l'objectif, la sécurité est la base. Comme les températures de surface sur les toits peuvent grimper, des dangers cachés tels que l'effet hotspot deviennent de vraies préoccupations pour les propriétaires de systèmes PV. Dans la Partie 2 de notre série « BC surpasse TOPCon », le Hi-MO X10 de LONGi avec HPBC 2.0 est testé contre un module TOPCon standard dans deux expériences ciblées de stress thermique, le Marshmallow Melt et le Balloon Burst.

Réalisées à Xi’an, en Chine, pendant la chaleur estivale maximale, ces expériences révèlent comment les différentes technologies de cellule gèrent la chaleur lorsque la pression monte.

Essais thermiques côte à côte à Xi’an révèlent comment les modules gèrent les risques d'incendie cachés

Le cadre était planté à Xi’an en juillet, où l’environnement pousse naturellement les technologies solaires à leurs limites. Avec des températures ambiantes de surface approchant les 70 °C et des températures ambiantes dépassant les 40 °C, les conditions étaient idéales pour tester la gestion thermique.

Les deux modules Hi-MO X10 à contact arrière et le module TOPCon générique ont été installés côte à côte dans des conditions identiques. Pour garantir l'équité, un radiomètre professionnel a été utilisé pour vérifier que l'intensité du rayonnement solaire était presque identique pour les deux concurrents, affichant 871,7 W/m² pour le Hi-MO X10 et 867,0 W/m² pour le module TOPCon. Une fois l'environnement calibré, nous avons cherché à répondre à une question brûlante : comment ces modules gèrent-ils les risques d'incendie cachés ?

Test 1 : Le test Marshmallow Melt

Pour ce tour, nous avons simulé un scénario d'ombrage, principale cause des points chauds dans les installations résidentielles et commerciales. Nous avons apposé des autocollants sensibles à la température, étiquetés pour 60 °C, 80 °C, 100 °C et 120 °C, sur la même surface des deux modules. Ceux-ci faisaient office à la fois d'objets d'ombrage et d'indicateurs visuels immédiats de la température.

Résultats : Le test d'ombrage montre une montée rapide de la chaleur sur le module TOPCon

Après seulement dix minutes d'ombrage, la différence de régulation thermique était déjà apparente. Sur le Hi-MO X10, seuls les autocollants 60 °C avaient changé de couleur. En revanche, le module TOPCon a déclenché à la fois les autocollants 60 °C et 80 °C, indiquant une montée de température interne beaucoup plus rapide et agressive.

Pour visualiser la gravité de cette accumulation de chaleur, nous avons placé une guimauve directement sur le point chaud créé par l’ombrage. Sur le Hi-MO X10, le résultat fut sans incident : après cinq secondes, le module est resté stable et la guimauve est restée telle quelle. Cependant, la situation sur le module TOPCon était radicalement différente. En moins de cinq secondes, la guimauve a commencé à fondre rapidement, se liquéfiant sous l'effet de la chaleur locale intense.

Résultat : les relevés de température confirment une différence de hotspot de 93,7 °C par rapport au contact arrière.

En utilisant un thermomètre professionnel pour détecter les températures exactes du hotspot, les données confirment ce que la guimauve a démontré. Le Hi-MO X10 a culminé à 67,5 °C, évitant le hotspot et supprimant efficacement l'effet hotspot. Le module TOPCon, lui, a atteint 161,2 °C. Cela représente une différence de température impressionnante de 93,7 °C, soulignant un écart important de performance en matière de sécurité entre les deux technologies.

Test 2 : L'expérience Balloon Burst

Dans notre dernier tour, nous avons relevé le défi avec un « hotspot burst challenge » afin de simuler le danger immédiat d'une défaillance thermique catastrophique. Ce test a été réalisé en juin à 2 PM, en garantissant des conditions d'installation et de rayonnement identiques. Comme pour le test précédent, nous avons utilisé des autocollants sensibles à la température pour créer l'ombrage.

Résultats: Le contact arrière maintient des températures basses alors que TOPCon déclenche tous les indicateurs de chaleur

Après dix minutes d'ombrage, le comportement thermique des deux modules a fortement divergé. Le Hi-MO X10 est resté frais, avec la plupart des autocollants 60 °C qui ont changé de couleur et seulement un seul autocollant 80 °C qui a tourné. Le module TOPCon a rencontré de grandes difficultés, déclenchant tous les autocollants, y compris ceux à 120 °C.

Nous avons ensuite placé des ballons gonflés, remplis d'air respirable standard, sur les zones ombragées des deux modules. Un ballon offre un résultat binaire clair pour le stress thermique. Il survit ou éclate.

Le contact arrière reste sûr tandis que TOPCon atteint 161,2 °C sous ombrage

Le résultat a été instantané. Le ballon placé sur le module TOPCon a éclaté dès le contact. Son intégrité structurelle a été compromise en une fraction de seconde par la chaleur concentrée. À l'inverse, le ballon sur le Hi-MO X10 ne s'est pas rompu et reposait sur la surface du panneau sans incident.

Les données thermiques confirment les observations visuelles. Alors que le Hi-MO X10 a maintenu une température maximale de 70,2 °C, évitant complètement l'effet hotspot, le module TOPCon a encore atteint 161,2 °C. Cette différence de température de 90,9 °C souligne la volatilité des technologies de contact traditionnelles sous stress d'ombrage.

Conclusion : L'architecture à contact arrière avec le HPBC 2.0 de LONGi renforce la sécurité incendie des toitures

Ces expériences démontrent que la technologie à contact arrière offre plus que des avantages esthétiques ou en matière d'efficacité et joue un rôle déterminant dans la sécurité des toitures.

Lorsqu'un module TOPCon standard est ombragé, le courant bloqué peut forcer la cellule à chauffer rapidement, créant des températures dépassant 160 °C. En revanche, le Hi-MO X10 avec la technologie HPBC 2.0 utilise une structure électrique unique appelée design de conduction faible. Il permet au courant de contourner les zones ombragées, supprimant efficacement la formation de hotspots avant qu'il ne devienne un risque.

Le Hi-MO X10 offre une défense globale pour les propriétaires de toitures, alliant prévention des incendies et performance anti-ombrage. En éliminant le risque de hotspots extrêmes, le module Hi-MO X10 à contact arrière agit comme un garde-fou pour les toitures, protégeant non seulement le bâtiment mais aussi les revenus à long terme de la centrale.

Les modules à contact arrière sont largement reconnus pour ces avantages liés à la sécurité, alliant une faible sensibilité aux hotspots à un comportement thermique stable même en cas d'ombrage irrégulier. Leur résilience structurelle inhérente soutient des performances prévisibles tout au long de la durée de vie du système, renforçant à la fois la sécurité opérationnelle et le rendement énergétique à long terme.