Oui. Au cours de leur utilisation sur plusieurs années, les panneaux photovoltaïques peuvent connaître une certaine diminution d’efficacité. Toutefois, cette évolution est généralement progressive et prévisible. Ce qui importe réellement est de vérifier si la vitesse de dégradation reste stable et si elle peut affecter la production d’électricité et la rentabilité à long terme d’une installation photovoltaïque.
Sommaire
- Pourquoi les panneaux photovoltaïques perdent-ils de l’efficacité
- Quels facteurs influencent la vitesse de dégradation
- Quelles données de dégradation sont les plus importantes à analyser
- Questions fréquentes
Si vous souhaitez approfondir le déclin de la première année, la dégradation linéaire et les différences de performance à long terme entre différentes technologies de panneaux photovoltaïques, vous pouvez également consulter le Guide à la dégradation des panneaux solaires.
1. Pourquoi les panneaux photovoltaïques perdent-ils de l’efficacité
Les panneaux photovoltaïques peuvent perdre progressivement en efficacité avec le temps. Cela s’explique principalement par le fait qu’une partie de la lumière solaire n’est plus convertie en électricité aussi efficacement qu’au départ, et que l’électricité déjà produite subit davantage de pertes lors de sa transmission à l’intérieur du panneau photovoltaïque.
Ce phénomène n’est généralement pas lié à la défaillance soudaine d’un seul composant. Il résulte plutôt de l’évolution progressive des cellules photovoltaïques, des matériaux d’encapsulation et des structures d’interconnexion après de nombreuses années d’exposition en conditions extérieures.
Plusieurs mécanismes de dégradation sont généralement observés :
Diminution de l’activité des cellules photovoltaïques
Sous l’effet prolongé du rayonnement solaire et des températures élevées, les phénomènes de recombinaison des porteurs de charge à l’intérieur des cellules peuvent augmenter. La quantité de charges réellement collectées et converties en électricité diminue progressivement, ce qui réduit la production des panneaux solaires photovoltaïques. Selon certaines technologies, cette évolution peut être plus visible au début, avant de se stabiliser.
Augmentation progressive des pertes résistives
Lors de la production d’électricité, le courant circule à travers les grilles métalliques, les rubans de soudure et les points de connexion. Avec le temps, la fatigue des soudures, le vieillissement des interconnexions ou une dégradation du contact électrique peuvent augmenter la résistance interne. Les pertes d’énergie lors du transport du courant dans le panneau photovoltaïque deviennent alors plus importantes.
Vieillissement des matériaux d’encapsulation
Les matériaux d’encapsulation comme le verre, l’EVA ou la feuille arrière sont exposés en permanence aux UV, à la chaleur et à l’humidité. Avec les années, ils peuvent jaunir, se dégrader ou perdre une partie de leurs propriétés protectrices. Cela peut réduire la quantité de lumière atteignant les cellules ou faciliter l’influence de l’humidité et des contraintes mécaniques sur la structure interne des panneaux photovoltaïques.
Accumulation de microfissures et de déséquilibres locaux
Le transport, l’installation, les charges de vent ou de neige ainsi que les cycles thermiques peuvent provoquer de petites fissures dans les cellules ou les connexions. Au début, ces microfissures ne provoquent pas forcément de panne visible. Avec le temps, elles peuvent toutefois perturber le passage du courant, générer des points chauds ou des déséquilibres électriques, ce qui réduit la production réelle des panneaux solaires photovoltaïques.
2. Quels facteurs influencent la vitesse de dégradation
Même si tous les panneaux photovoltaïques voient leur efficacité diminuer avec le temps, la vitesse de cette évolution peut varier fortement selon les projets. Ces différences dépendent généralement de la technologie utilisée, de la structure du module, de l’environnement d’installation et des conditions de fonctionnement du système.
Du point de vue temporel :
- La première année de fonctionnement constitue souvent une phase clé pour observer les premières évolutions de performance ;
- Après cette phase initiale, si l’état des panneaux photovoltaïques reste stable, la perte d’efficacité devient généralement plus lente et progressive ;
- Après 5 à 10 ans ou davantage, les différences liées aux matériaux, à la conception et à la stabilité à long terme des panneaux solaires photovoltaïques peuvent devenir plus visibles.
Du point de vue environnemental :
- Les toitures à forte température peuvent accentuer les contraintes thermiques et le vieillissement des matériaux ;
- Les environnements humides, côtiers ou exposés aux brouillards salins mettent davantage à l’épreuve l’encapsulation et les connexions électriques ;
- Les zones à fort rayonnement UV sollicitent fortement la résistance des matériaux ;
- Les régions avec de fortes amplitudes thermiques jour-nuit et des cycles de dilatation fréquents peuvent favoriser la fatigue des soudures et l’apparition de microfissures.
La dégradation des panneaux photovoltaïques ne dépend donc pas uniquement de la durée d’utilisation. Elle résulte généralement de l’interaction entre le temps et les conditions environnementales auxquelles le système est exposé.
3. Quelles données de dégradation faut-il surveiller en priorité
Pour évaluer les performances à long terme des panneaux photovoltaïques, il ne suffit pas de vérifier l’existence d’une garantie de 25 ans. Il est plus pertinent d’examiner des indicateurs précis de dégradation. Les paramètres qui influencent réellement la production d’électricité sur la durée sont généralement la dégradation de la première année, la dégradation annuelle moyenne et le taux de puissance résiduelle à long terme des panneaux solaires photovoltaïques.
La dégradation de la première année reflète l’ampleur des variations de performance au début de la mise en service. Cet indicateur est important, car certains panneaux photovoltaïques peuvent connaître une baisse plus marquée au début de leur fonctionnement, avant d’entrer dans une phase de dégradation linéaire plus lente. Si cette dégradation initiale est élevée, la production cumulée à long terme peut être affectée, même si la dégradation annuelle ultérieure reste dans une plage normale.
La dégradation annuelle moyenne indique la vitesse de baisse des performances une fois que le panneau photovoltaïque fonctionne de manière stable. Pour les installations photovoltaïques destinées à fonctionner sur plusieurs décennies, ce paramètre est souvent plus pertinent que la différence de puissance initiale. Après 10, 15 ou 25 ans, la production réelle dépend généralement davantage de la stabilité de la dégradation annuelle que de quelques watts supplémentaires au départ.
Le taux de puissance résiduelle à long terme correspond au niveau de puissance garanti après 25 ans ou davantage. Comparé à la simple durée de garantie, cet indicateur reflète mieux la courbe de performance des panneaux photovoltaïques sur le long terme. La durée de garantie indique seulement une période, tandis que la puissance résiduelle se rapproche davantage de la valeur énergétique réelle du système.
Au-delà de ces trois indicateurs, il est également important de distinguer la dégradation normale des variations anormales.
Situations généralement acceptables
- Une variation de performance au cours de la première année, suivie d’une dégradation plus progressive
- Une dégradation annuelle relativement faible avec une courbe de performance stable
- Des variations de production liées à la température, à l’irradiation solaire, à la poussière ou aux effets saisonniers
Situations nécessitant une attention particulière
- Une baisse de puissance anormalement rapide au cours des premières années de fonctionnement
- Des écarts de performance de plus en plus importants entre des panneaux photovoltaïques installés dans des conditions similaires
- Une chute soudaine de la production au lieu d’une diminution progressive
- Une baisse de performance accompagnée de phénomènes tels que hotspots, PID, défauts d’encapsulation ou surchauffes locales
Pour analyser les performances à long terme des panneaux solaires photovoltaïques, il est donc essentiel d’examiner la perte de performance la première année, la dégradation annuelle et la puissance restante sur le long terme. L’analyse combinée de ces indicateurs permet d’évaluer plus précisément la stabilité des panneaux photovoltaïques.
Questions fréquentes (FAQ)
1. Les panneaux photovoltaïques perdent-ils de l’efficacité avec le temps ?
En général oui, mais la baisse est souvent progressive et s’accumule lentement. Pour la plupart des projets photovoltaïques, une certaine diminution d’efficacité des panneaux photovoltaïques est normale. L’essentiel est de vérifier si la vitesse de dégradation reste stable et si elle se situe dans une plage raisonnable.
2. Quelle est la différence entre la dégradation de la première année et la dégradation annuelle ?
La dégradation de la première année correspond à une variation de performance plus marquée pouvant apparaître au début de l’exploitation d’un panneau photovoltaïque. La dégradation annuelle correspond ensuite à une baisse linéaire qui se produit chaque année lorsque le système fonctionne de manière stable. Ces deux indicateurs sont importants : le premier influence le point de départ, le second la production cumulée sur le long terme.
3. Les températures élevées accélèrent-elles la dégradation des panneaux photovoltaïques ?
Dans de nombreux cas, oui. Une exposition prolongée à des températures élevées peut augmenter les contraintes thermiques internes et accélérer le vieillissement de certains matériaux ou des connexions électriques. Pour les installations situées sur des toitures chaudes avec une ventilation limitée, le facteur température mérite souvent une attention particulière.
4. Une différence de production la première année signifie-t-elle que le panneau photovoltaïque se dégrade plus vite ?
Pas nécessairement. Les écarts de production au début de l’exploitation ne proviennent pas toujours de la dégradation des panneaux photovoltaïques. Ils peuvent aussi être liés aux conditions météorologiques, au niveau d’irradiation, à l’angle d’installation, à la ventilation ou aux conditions d’exploitation. Pour identifier une éventuelle dégradation anormale, il est généralement nécessaire d’analyser les données de production sur une période plus longue et de comparer la dégradation de la première année avec la dégradation annuelle.
En tant que fabricant de panneaux photovoltaïques, Maysun Solar fournit des modules au marché européen de la distribution, avec les technologies IBC, TOPCon et HJT. Nous accordons également une attention particulière à la dégradation de la première année, à la stabilité à long terme et aux performances en conditions de haute température, afin de soutenir les projets photovoltaïques sur toiture avec une production plus prévisible.
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