Introduction

Au cours des six derniers mois, un terme est apparu de plus en plus souvent dans les cercles photovoltaïques : les cellules à quatre découpes.

Tongwei, JinkoSolar, Trina, Chint... une vague de géants photovoltaïques ont misé collectivement. Les lancements de nouveaux produits se succèdent et les records d'efficacité des modules sont battus encore et encore.

Certains appellent cela une « révolution technologique », d'autres disent que ce n'est qu'une « extension naturelle des cellules demi-coupées ». Quelle est la vérité ? Pourquoi les grands acteurs misent-ils ensemble sur cette technologie ? Aujourd'hui, décortiquons tout cela.

Le Principe : Pourquoi la Découpe des Cellules est Importante

Avant de parler des cellules à quatre découpes, il y a une question fondamentale qui mérite qu'on y consacre deux minutes.

Beaucoup de gens pensent que le but de la découpe des cellules est d'« améliorer l'efficacité ». À strictement parler, cette affirmation n'est pas tout à fait exacte.

La découpe n'améliore pas l'efficacité de la cellule, elle améliore la puissance du module encapsulé.

L'efficacité de la cellule est l'affaire de la cellule elle-même. Que vous la découpiez ou non, l'efficacité d'une cellule individuelle ne change pas. Mais une fois découpée en morceaux plus petits, le courant devient plus faible, et les pertes résistives de ce courant sur les barres omnibus et les rubans diminuent. Cette énergie économisée se manifeste finalement par une augmentation de la puissance de sortie du module.

Loi de Joule, physique de collège : perte = I²R. Divisez le courant par deux, et la perte devient un quart.

La raison pour laquelle la technologie demi-coupée s'est généralisée au cours des cinq dernières années se résume à cette relation mathématique incroyablement simple.

Le four-cut est une extension de la même logique : couper le courant en deux à nouveau, et la perte chute à nouveau d'un quart. Passer d'un module demi-coupé à quatre-coupé apporte un gain de puissance d'environ 10 à 20 W, correspondant à une amélioration du rendement de 0,3 à 0,5 point de pourcentage.

Cela peut sembler peu. Mais dans l'environnement de prix actuel, ces 0,3 point de pourcentage peuvent faire la différence entre gagner un appel d'offres ou non.

Pourquoi maintenant ? Les moteurs du marché

Le principe technique des cellules quatre-coupées n'est pas nouveau, on en discutait il y a au moins cinq ans. Mais la véritable production de masse n'a eu lieu que ces six derniers mois.

Pourquoi ?

Parce que les conditions du côté de la demande ont changé.

Le premier changement est politique. Le 15 juin, le ministère chinois de l'Industrie et des Technologies de l'information a publié une norme de classement et de classification des modules photovoltaïques, les répartissant en quatre niveaux selon le rendement de conversion, le niveau le plus bas étant fixé à 23,4 %. Bien que nominalement une norme recommandée, les achats des entreprises d'État la citeront très probablement directement. Pour les fabricants de modules, ce n'est pas une question de « faut-il le faire ? », c'est une question de « le faire ou être éliminé ».

Le four-cut peut être installé sur les lignes de production existantes, avec des cycles courts, un faible investissement et des résultats rapides. C'est le premier moteur du boom du four-cut : c'est le chemin le plus rapide pour atteindre le seuil de rendement sur les lignes existantes.

Le deuxième changement est le paysage concurrentiel. La technologie TOPCon devient de plus en plus homogène, et l'écart de rendement des cellules entre les acteurs s'est réduit à moins de 0,2 point de pourcentage. Dans cette situation, l'optimisation de l'encapsulation au niveau du module est devenue l'un des rares domaines où créer une différenciation.

En d'autres termes, la marge de manœuvre pour extraire des gains au niveau de la cellule est presque épuisée, et c'est maintenant au tour du module.

Le vrai défi : la passivation des bords et le rendement

Cela dit, le four-cut ne se résume pas à une simple découpe.

Après avoir découpé une cellule en quatre morceaux, la zone de dommages sur les bords de coupe est deux fois plus grande qu'avec la technologie demi-coupée. Si elle n'est pas traitée, cette zone de dommages provoque une recombinaison sévère des porteurs, ce qui réduit en fait le rendement : la cellule coupée pourrait être moins performante qu'une cellule non coupée.

Ainsi, la difficulté principale du procédé du four-cut n'est pas la « découpe », mais la passivation des bords qui suit.

Il existe aujourd'hui plusieurs approches dominantes : Tongwei utilise sa technologie de passivation de bord TPE auto-développée, qui, selon les informations publiques, offre de bonnes performances. D'autres acteurs majeurs ont leurs propres solutions, mais peu de détails sont divulgués publiquement.

La passivation de bord semble être une simple phrase, mais sa mise en œuvre est un effort d'ingénierie systémique. Le choix du matériau de la couche de passivation, le contrôle de l'épaisseur, l'uniformité, la compatibilité avec les processus d'encapsulation ultérieurs... chaque étape nécessite des ajustements répétés. C'est précisément pourquoi les entreprises capables de produire en masse des découpes en quatre sont encore concentrées parmi les quelques leaders.

Un autre problème pratique est le rendement. Plus la découpe est fine, plus le risque de fragmentation est grand. Un ami travaillant dans une usine de modules m'a dit que le taux de fragmentation des découpes en quatre est de 2 à 3 points de pourcentage plus élevé que celui des demi-découpes, ce qui a un impact direct sur le coût.

Le nombre de points de soudure est également un problème. Un module en quatre découpes a deux fois plus de points de soudure qu'un module en demi-découpe et quatre fois plus qu'une cellule entière. Chaque point de soudure est un point de défaillance potentiel. Peut-il résister au test de fiabilité à long terme d'une période de garantie de 25 ans ? Franchement, il n'y a pas encore assez de données d'exploitation réelles pour répondre à cette question.

Ce que font les leaders du marché

Que font les grandes entreprises photovoltaïques ? D'après les informations publiques actuellement disponibles :

Tongwei avance plus agressivement. Sa série TNC 3.0 adopte l'approche de la découpe en quatre, avec une puissance maximale atteignant 770W et un rendement de 24,8 %, la plaçant dans le premier rang des modules produits en série. La passivation de bord utilise sa technologie TPE auto-développée.

Le Vertex de 3e génération de Trina Solar adopte également la découpe en quatre, avec une puissance atteignant le niveau de 760W. Trina a longtemps accumulé une expertise approfondie dans l'encapsulation des modules, et cette fois, elle a déployé tout son arsenal.

Le Tiger Neo 3.0 de Jinko a également opté pour la découpe en quatre, à 670W. La stratégie de Jinko a toujours été stable, ne recherchant pas des paramètres extrêmes mais valorisant la cohérence de la production de masse.

La voie de LONGi est différente. Au lieu d'empiler la découpe en quatre sur le TOPCon, LONGi est directement allé vers la voie BC, utilisant le rendement élevé inhérent de la technologie à contact arrière pour résoudre le problème. Les modules BC atteignent 680W en production de masse, avec un objectif d'expédition en 2026 dépassant 50GW. C'est une approche différente, essentiellement un pari sur l'avantage générationnel d'une voie technologique de cellule.

L'ASTRON 7 Pro de Chint New Energy adopte également l'approche de la découpe en quatre, à 670W.

À travers ces produits, on observe une divergence intéressante : la plupart des entreprises choisissent d'empiler la découpe en quatre sur les lignes TOPCon existantes pour "prolonger leur durée de vie", tandis que LONGi choisit de sauter cette étape et de miser directement sur le BC. Quelle stratégie l'emportera ? Il est trop tôt pour conclure.

Avantages réels pour les propriétaires de centrales électriques

Pour les investisseurs et propriétaires de centrales électriques, les modules à découpe en quatre offrent deux avantages pratiques.

Premièrement, de meilleures performances en faible luminosité. Les modules à découpe en quatre ont un courant de fonctionnement plus faible, donc dans les scénarios de faible luminosité comme tôt le matin, en soirée, par temps nuageux et en hiver, la perte de production est moindre. Ne sous-estimez pas cette différence : une fois convertie en gains de production annuels, l'impact sur le retour sur investissement est très réel.

Deuxièmement, une meilleure résistance à l'ombrage. Le circuit interne d'un module à découpe en quatre est divisé en chaînes plus fines, donc lorsqu'il est partiellement ombragé (ombres d'arbres, fientes d'oiseaux, accumulation de poussière), l'impact sur la production totale du module est moindre. Cela est particulièrement important pour les scénarios de toiture distribuée, où les conditions d'ombrage sont souvent complexes.

Bien sûr, la contrepartie est un prix de module légèrement plus élevé. Mais compte tenu des gains de production liés à l'amélioration de l'efficacité, le coût actualisé de l'électricité (LCOE) est très probablement meilleur.

Perspectives : un choix pragmatique pour la fenêtre actuelle

Voici quelques jugements personnels, à titre de référence.

À court terme, la découpe en quatre deviendra une étape standard pour le camp TOPCon. Avec la norme de classement d'efficacité du ministère en place, ne pas effectuer la mise à niveau signifie ne pas être qualifié pour les appels d'offres, une contrainte forte. On s'attend à ce qu'à partir du second semestre 2026 jusqu'en 2027, les lignes TOPCon des grandes entreprises aient largement achevé la mise à niveau vers la découpe en quatre.

À moyen terme, à mesure que les processus mûrissent et que les rendements s'améliorent, le surcoût de la découpe en quatre se réduira progressivement. D'ici 2027-2028, l'écart de prix entre les modules à découpe en quatre et les modules standard pourrait se réduire à un niveau négligeable. À ce moment-là, cela passera d'une "option premium" à une "configuration de base".

À long terme, la découpe en quatre est très probablement une solution transitoire. L'itération technologique dans l'industrie photovoltaïque ne s'arrête jamais, et de nouvelles structures de cellules ou méthodes d'encapsulation pourraient émerger, rendant la question du "nombre de découpes" obsolète.

Mais cela est une affaire pour plus tard.

Dans cette fenêtre actuelle, la découpe en quatre est le choix le plus pragmatique. L'investissement est maîtrisable, les résultats sont rapides, cela ne verrouille pas une voie, et cela résout le problème immédiat.

Dans l'environnement actuel où les prix des modules sont tombés en dessous de 1 yuan/W, la technologie qui permet d'augmenter le rendement et de remporter les appels d'offres le plus rapidement et le plus fiablement est la bonne technologie.

Pas besoin de perturbation, pas besoin de révolution.

Assez bon, utile et prêt à être utilisé immédiatement, cela suffit.

Point de vue d'Ooitech

Ooitech estime : la technologie de découpe en quatre cellules est actuellement la voie la plus pragmatique, la moins coûteuse et la plus rapide pour les fabricants de modules afin de répondre aux normes de rendement croissantes et de rester compétitifs dans les appels d'offres.