Dégradation des modules
Perte de puissance dans les modules photovoltaïques en raison de divers types de dégradation
Les modules perdent de l’énergie au fil du temps - un processus naturel connu sous le nom de dégradation. Mais qu’est-ce qui se cache exactement derrière cela et quels sont les facteurs qui accélèrent cet effet ? Dans cet article, vous découvrirez comment les différents types de dégradation diffèrent les uns des autres et comment ils peuvent être contrecarrés.
Qu’est-ce que la dégradation ?
La dégradation est le processus qui conduit à une réduction des performances des modules au fil du temps. La dégradation diffère d’autres facteurs limitatifs tels que l’ombrage, car il s’agit d’une modification permanente des modules. Des influences extérieures peuvent intensifier le processus de dégradation. On distingue les types de dégradation suivants :
- Dégradation induite par la lumière (LID)
- Dégradation induite par le potentiel (PID)
- Dégradation liée à l’âge
Dégradation induite par la lumière (LID)
La dégradation induite par la lumière, également connue sous le nom de dégradation initiale, se produit en particulier dans les modules de type P ou Perc. Dans les modules de type N, la dégradation initiale est moindre en raison d’une composition différente du matériau.
La dégradation commence lorsque les modules rencontrent pour la première fois la lumière UV : l’énergie absorbée provoque des mouvements atomiques dans les cellules de silicium. Les complexes bore-oxygène contenus sont saturés et, par conséquent, la cellule perd de la tension cellulaire. L’exposition initiale au soleil réduit ainsi la conductivité du module. Le processus de dégradation dure ici environ 1 000 heures de fonctionnement, après quoi l’efficacité se stabilise et reste à un niveau constant. Une fois saturé, la dégradation induite par la lumière ne se reproduit plus.
Lors de l’achat de modules de quelque nature que ce soit, il n’y a pas lieu de s’inquiéter de l’apparition d’une dégradation induite par la lumière. La perte de puissance causée par la dégradation induite par la lumière est déjà prise en compte par les fabricants dans les spécifications de performance du module !
Toutes les données de performance des modules se trouvent dans les fiches techniques correspondantes dans notre webshop.
Dégradation induite par le potentiel (PID)
La dégradation induite par le potentiel est causée par des erreurs d’installation et peut nuire aux performances des modules jusqu’à un tiers.
Cela se produit dans les modules qui sont installés dans des systèmes non mis à la terre sous tension négative. Cela se produit en particulier avec des systèmes à haute tension ; En conséquence, on parle également de dégradation induite par la tension.
Le PID crée une différence de potentiel entre les cellules et le cadre. Les porteurs de charge se déplacent à l’intérieur des modules, ce qui entraîne des pertes de puissance.
Les cas de PID ne se produisent presque plus dans les modules de type N et ont diminué dans les nouveaux modules, car ils sont suffisamment testés pour la résistance PID par les fabricants. Pour une sécurité totale, il est possible d’installer des onduleurs qui peuvent mettre à la terre le pôle positif ou négatif.
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Dégradation liée à l’âge
Avec la dégradation liée à l’âge, les modules montrent des signes naturels de vieillissement au fil du temps. Cela se produit sous l’influence de facteurs externes tels que la pollution ou le vieillissement des éléments individuels des cellules. Ces facteurs favorisent les réactions chimiques : des durcissements cristallins se produisent dans le matériau semi-conducteur des modules. Le flux d’électrons est limité par des processus de recombinaison intercristalline. La conductivité se détériore ainsi.
L’effet du vieillissement est difficile à contrer. Cependant, il est recommandé de faire nettoyer régulièrement l’installation photovoltaïque par un professionnel. Cela est particulièrement vrai pour les installations photovoltaïques qui souffrent de la saleté, en particulier des feuilles ou de la poussière. La saleté peut s’accumuler particulièrement sur les systèmes PV avec des angles d’installation plats.
En plus de la dégradation liée à l’âge, les modules subissent également des changements de performance en raison des contraintes matérielles, qui ne peuvent souvent pas être évitées :
- La transition électrique des cellules dans le module est soudée, et ces connexions de cellules entraînent des pertes électriques.
- Les influences externes telles que les fluctuations de température et les événements météorologiques violents affectent le processus de vieillissement et les performances.
- Le plastique installé, comme dans les modules en feuille de verre, subit également un processus de vieillissement lié aux UV. Les conséquences sont le délaminage et la réduction de puissance.
Les fabricants de modules sont conscients de la dégradation liée à l’âge et offrent donc souvent des garanties d’alimentation correspondantes allant jusqu’à 30 ans, bien que l’espérance de vie des modules soit généralement plus élevée. Beaucoup est également investi dans la recherche et le développement pour rendre les modules encore plus puissants. Par exemple, les modules sont maintenant produits avec plus de jeux de barres, ce qui augmente les performances des modules. De plus, au lieu du silicium traité, des expériences sont menées avec divers systèmes adhésifs pour éviter les pertes de transition.
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