Les 5 problèmes les plus courants avec les panneaux solaires
Nous gérons 800 MW d’actifs d’énergie durable pour nos clients, et nous constatons régulièrement que la perte de production des actifs solaires est attribuable aux panneaux. Les problèmes liés aux panneaux peuvent entraîner une perte de production allant jusqu’à 20 %, car un panneau sous-performant affectera la production d’une chaîne entière de panneaux. Il est donc très important d’identifier et de résoudre les problèmes des panneaux aussi rapidement que possible. Une bonne gestion des actifs est payante à cet égard !
Nous avons listé pour vous les problèmes les plus courants liés aux panneaux :
Points chauds sur les panneaux
Les points chauds sont des zones sur les panneaux qui sont surchargées et deviennent donc chaudes. Les points chauds sur les panneaux sont principalement causés par des connexions mal soudées ou résultent d’un défaut structurel dans les cellules solaires.
Les connexions mal soudées entraînent une faible résistance dans la partie du panneau qui reçoit l’énergie générée par la cellule. En conséquence, la tension peut augmenter, ce qui conduit à un point chaud aux points de soudure et/ou dans une cellule. Ce phénomène peut finalement entraîner un court-circuit, réduisant ainsi la performance et la durée de vie du panneau photovoltaïque. Nous avons identifié des points chauds dans plusieurs parcs solaires, ce qui a conduit au remplacement de panneaux solaires, augmentant ainsi les coûts d’Opex de ces projets.
Microfissures
Un phénomène que nous rencontrons régulièrement est celui des « microfissures » dans les panneaux photovoltaïques cristallins. Ce sont des déchirures microscopiques pratiquement imperceptibles dans les cellules solaires. Les microfissures peuvent apparaître lors de la production des modules photovoltaïques, mais aussi pendant le transport ou en raison d’une manipulation négligente lors de l’installation. Les microfissures ne provoquent pas nécessairement une perte de production immédiate, mais elles peuvent s’agrandir avec le temps, par exemple en raison de la tension thermique ou sous l’influence des saisons et des conditions météorologiques. Des microfissures plus importantes endommageront les cellules solaires et entraîneront une perte de production.
Les dommages aux points de contact des cellules solaires ont une influence particulièrement significative sur la production d’énergie de la cellule. Comme les cellules dans le panneau sont câblées en série, cela aura également un impact sur la puissance de sortie de l’ensemble du panneau. En conséquence, la performance du panneau diminue en corrélation directe avec le nombre de cellules endommagées. Des busbars multiples sont souvent installés dans les panneaux plus coûteux afin d’atténuer ce problème. Nous avons récemment testé plusieurs marques de modules dans différents parcs solaires et découvert qu’en moyenne, les microfissures affectent un pourcentage élevé des modules, entraînant une perte de production significative (nous avons constaté un déficit de performance de 2 à 3 % lié aux microfissures).
Contamination par traînées d’escargots
Les traînées d’escargots sont une décoloration du panneau qui ne se manifeste généralement qu’après quelques années de production. Les traînées d’escargots ont plusieurs causes, mais l’une d’entre elles est attribuable à l’utilisation d’une pâte d’argent de métallisation avant défectueuse lors du processus de fabrication des cellules solaires.
Une pâte d’argent défectueuse peut permettre à l’humidité de pénétrer dans les panneaux solaires et entraîner une perte de production. En raison de cette humidité, une oxydation peut se produire entre la pâte d’argent et le matériau d’encapsulation appelé EVA (éthylène-acétate de vinyle).
Ce processus indésirable libère de l’oxyde d’argent, de l’acide acétique (vinaigre) et de l’hydrogène. L’effet de cette réaction se propage de l’arrière du panneau vers l’avant et provoque une dégradation chimique sur la face avant du panneau. Cela devient visible sous la forme de « traînées d’escargots », entraînant une réduction de la performance du panneau.
Les traînées d’escargots peuvent également apparaître à la suite de microfissures dans le panneau.
Effet PID
PID signifie « Dégradation Induite par le Potentiel » (Potential Induced Degradation). Ce problème peut survenir lorsqu’une différence de tension se produit entre le panneau et la mise à la terre.
Pour des raisons de sécurité, le panneau solaire est mis à la terre, ce qui peut entraîner une différence de potentiel nuisible entre la mise à la terre et la tension générée par le panneau. Dans certains cas, cela génère une tension qui est partiellement déchargée dans le circuit de puissance principal.
Les conséquences de cet effet sont une réduction continue de la performance et un vieillissement accéléré du panneau photovoltaïque. Nous avons observé des cas où le PID affectait des centrales solaires et entraînait une perte de performance pouvant atteindre 10 %.
Nous étudions actuellement plusieurs moyens de réduire – voire d’inverser – l’effet PID.
Corrosion interne, délamination
La corrosion interne (rouille) se produit lorsque l’humidité pénètre dans le panneau. Les panneaux doivent être hermétiques à l’air et à l’eau. Pour y parvenir, les composants des panneaux (la couche de verre, les cellules solaires et la feuille arrière) sont laminés sous vide. Cependant, si le processus de lamination n’a pas été correctement réalisé ou a été trop court, cela peut entraîner une délamination en cours d’exploitation.
La délamination correspond au détachement des composants laminés. La délamination – mais aussi un cadre de module mal ajusté, par exemple – peut permettre à l’humidité de pénétrer ou entraîner la formation de bulles.
L’humidité entraîne la corrosion, qui devient visible sous la forme de taches plus foncées sur le panneau. Cela commence souvent sur les bords du panneau et peut – selon la gravité – se propager au reste du panneau.
La corrosion sur les parties conductrices métalliques du panneau, en particulier, entraînera une réduction significative de la production du panneau. La production du panneau diminuera en corrélation directe avec la taille de ces zones sombres (corrodées).
Les panneaux photovoltaïques sans cadre/minces et ceux fabriqués à partir de substrats en verre sont particulièrement sensibles aux problèmes d’humidité et de corrosion.
Si vous soupçonnez que vos panneaux solaires sont affectés par l’un des problèmes énumérés ci-dessus et que vous subissez une perte de production, Greensolver peut vous aider à spécifier et exécuter des tests spécifiques afin de les identifier et potentiellement les atténuer.
En outre, les problèmes d’onduleurs solaires sont très courants, et vous pouvez trouver une analyse plus détaillée ici.
Nous pouvons également vous accompagner lors des négociations de contrats de fourniture de modules (Module Supply Agreement) afin d’obtenir la meilleure offre possible auprès des fabricants de modules.
N’hésitez pas à nous contacter !