Concept
Thermographie des panneaux solaires
La thermographie utilise une caméra infrarouge pour repérer les points chauds, les diodes défaillantes et les strings déconnectés dans une centrale solaire, sans l’arrêter.
Concept
Électroluminescence des panneaux solaires
L’électroluminescence (EL) est un essai qui fait fonctionner le panneau solaire à l’envers : on lui injecte du courant et les cellules émettent une lumière infrarouge, qu’une caméra spéciale photographie. Les zones endommagées apparaissent sombres. C’est le moyen le plus précis de voir les microfissures, les cellules cassées et les soudures défectueuses qui ne se remarquent pas encore dans la production. La référence est la spécification IEC TS 60904-13.
En bref
- Le panneau reçoit du courant et émet une lumière infrarouge ; ce qui est endommagé apparaît sombre.
- Elle détecte les microfissures avant qu’elles ne deviennent des points chauds.
- Elle se réalise dans l’obscurité : de nuit sur site ou en laboratoire.
- C’est la preuve qui pèse le plus dans une réclamation au titre de la garantie pour dommage de transport ou de montage.
Le principe
Une cellule solaire est, pour l’essentiel, une diode de grande surface. Lorsqu’elle reçoit de la lumière, elle fournit du courant. Si l’on fait l’inverse et qu’on lui applique un courant avec une source externe, elle émet de la lumière : c’est le même phénomène que dans une LED, mais dans le proche infrarouge, invisible à l’œil.
Une caméra sensible à cette lumière photographie le panneau. Les zones de la cellule qui sont électriquement actives brillent ; celles qui ont été isolées par une fissure ou par une soudure rompue apparaissent noires.
Ce que l’on voit
| Sur l’image | Ce que c’est |
|---|---|
| Fines lignes sombres qui traversent une cellule | Microfissures |
| Un morceau de cellule entièrement noir | Fragment déconnecté : il ne produit plus |
| Bandes sombres le long des rubans | Soudures ou doigts de contact interrompus |
| Cellules entières plus sombres, en damier | Cellules de qualité différente ou dégradation induite par le potentiel |
| Cellules noires sur un tiers du panneau | Diode de bypass en court-circuit |
Ce que dit la norme
L’IEC TS 60904-13:2018 spécifie trois choses : comment capturer des images d’électroluminescence de modules photovoltaïques, comment les traiter pour obtenir des indicateurs quantitatifs et comment interpréter de façon qualitative ce que l’on voit. Elle s’applique aux modules mesurés avec une source qui polarise les cellules en direct.
Électroluminescence ou thermographie
| Thermographie | Électroluminescence | |
|---|---|---|
| Ce qu’elle mesure | Chaleur | Lumière émise par les cellules |
| Quand | De jour, avec la centrale en production | Dans l’obscurité, avec le panneau alimenté |
| Rapidité | Rapide : une centrale en quelques heures | Lente : panneau par panneau ou string par string |
| Voit les microfissures encore sans effet | Non | Oui |
| Usage typique | Maintenance annuelle | Réception de modules, garanties et expertises |
Elles ne sont pas concurrentes. La thermographie repère rapidement les panneaux suspects ; l’électroluminescence explique ce qui leur arrive.
Pourquoi elle compte dans une réclamation
Une microfissure peut ne pas affecter la puissance la première année et couper un morceau de cellule la troisième, après des centaines de cycles de chaleur et de froid. Si les panneaux ont été photographiés à leur arrivée sur le chantier, il reste une preuve de leur état. Sinon, il est difficile de distinguer un défaut de fabrication d’un dommage de transport ou de montage.
Sa propre machine
En 2017, CORFO a cofinancé pour Resol, l’entreprise d’économie circulaire que dirigeait Carlos Jofré, le prototype d’une machine automatisée destinée à contrôler des modules et à détecter des fissures avec une caméra d’électroluminescence (code 17VIPM-75256). L’objectif déclaré était de certifier jusqu’à 16 modules par heure. L’année suivante, un autre projet a cherché à rendre le diagnostic portable pour l’utiliser sur site. Les deux font partie de l’axe de réutilisation et de recyclage des panneaux.
Questions fréquentes
Ce que l’on demande le plus souvent
Qu’est-ce que l’électroluminescence dans un panneau solaire ?
C’est un essai dans lequel on injecte du courant dans le panneau pour que ses cellules émettent une lumière infrarouge. Une caméra photographie cette émission et les zones endommagées apparaissent sombres.
Peut-on la réaliser sur site ?
Oui, de nuit ou avec une couverture qui bloque la lumière, en alimentant le string avec une source. En laboratoire, on obtient une meilleure résolution.
Remplace-t-elle la thermographie ?
Non. La thermographie est plus rapide et se fait avec la centrale en fonctionnement. L’électroluminescence est plus précise et se réserve à la confirmation de dommages, à la réception de modules ou à l’appui d’une réclamation.
Sources
D’où viennent les données
- IEC TS 60904-13:2018, Photovoltaic devices – Part 13: Electroluminescence of photovoltaic modules.
- Projet 17VIPM-75256 dans le Repositorio Digital de CORFO.
- Projet 18VIPM-92587 dans le Repositorio Digital de CORFO.
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