Les Backsheets de vos panneaux solaires peuvent-ils conduire à la ruine de votre actif solaire ?
Un défaut, moins connu, peut apparaître sur les panneaux photovoltaïques : la dégradation du backsheet. Ce défaut reste moins visible que d’autres défauts bien connus tels que les hots spots, le PID, les défauts de diodes, la corrosion, la délamination ou les cracks dans les cellules, dont les conséquences restent similaires : une dégradation accélérée de la performance avec pour point d’orgue une défaillance des panneaux, affectant ainsi le LCOE.
En préambule, voici une description de ce qu’est le backsheet et quelles sont ses fonctionnalités :
Le backsheet est un composant clé d’un panneaux solaire photovoltaïque. Il est utilisé comme feuille de fond au dos des modules, pour protéger la face arrière contre tous les facteurs de vieillissement dus à l’environnement, et pour permettre une « respiration » du module pour l’évacuation des substances nocives et éviter la corrosion des cellules solaires. Il représente donc le dernier film protecteur à l’arrière du panneau et est constitué d’une combinaison de polymère. Il protège le module contre les dommages de l’environnement (rayon UV, humidité, sécheresse, vent, poussière, sable) et assure que le module reste isolé électriquement afin de prévenir notamment tout contact direct afin d’éviter un choc électrique par exemple. Le backsheet doit répondre à trois propriétés techniques majeures pendant une période moyenne de 25 ans : résistance aux intempéries, résistance mécanique et adhérence.
Depuis plusieurs années, la dégradation prématurée des backsheets est en forte hausse indépendamment de la zone géographique, de la zone climatique et du modèle de panneaux. Ce défaut de qualité peut en partie s’expliquer par deux facteurs. Premièrement, le secteur PV a connu une expansion mondiale accélérée inattendue au cours des 10 dernières années, principalement motivés par des mesures incitatives soutenues par les gouvernements, qui ont conduit à des pointes de demande en panneaux solaires (les investissements mondiaux sont passés d’environ 12 milliards de dollars en 2005 à 175 milliards de dollars en 2015, tout en maintenant ce même niveau élevé en 2016 et 2017 – chiffres BNEF).
Deuxièmement, le ralentissement des subventions et des incitations, conjugué à la demande accrue d’investissements mondiaux en capital, a entraîné une forte baisse des prix des panneaux solaires, ce qui a également entraîné une baisse des normes de qualité et l’utilisation de matériaux moins coûteux sur la chaîne de production.
Comment repérer ce défaut ?
Le délaminage et la fissuration de la feuille arrière peuvent être visibles par inspection visuelle, comme indiqué dans les images ci-dessous, et peuvent prendre différentes formes. Par exemple, il peut être observées de petites fissures à l’intérieur du backsheet et de la poudre blanchâtre peut se déposer sur vos doigts.
Il peut également être observé un délaminage de la couche induisant des points chauds :
Cette dégradation prématurée s’explique principalement par l’utilisation de matériaux de mauvaise qualité. L’industrie photovoltaïque utilisait historiquement des doubles feuilles de polymères fluorés (2 couches de PVF / PVDF + PET), comme base du backsheet, qui sont les plus chères mais les plus résistantes (typiquement le Tedlar de DuPont ou le Kynar d’ARKEMA). Comme mentionné précédemment, afin de réduire les coûts, l’industrie photovoltaïque a utilisé d’autres catégories de feuilles pour constituer le backsheet:
- Polymère fluoré simple (1 couche de PVF / PVDF + PET / EVA) : moins coûteux mais moins résistants en raison de la réduction des couches à une seule ;
- Polymère non-fluoré (2 couches PET / EVA) : le moins cher mais nettement moins résistant aux rayons UV par exemple.
Un backsheet de mauvaise qualité peut donc engendrer :
- Une dégradation accélérée de la performance,
- Des frais de maintenance supplémentaires,
- Des coûts supplémentaires liés à l’inspection et au remplacement des modules (réclamations, tests de laboratoire, etc.).
Si votre centrale est affectée, la meilleure pratique recommandée par l’industrie consiste à remplacer les modules sous garantie. Greensolver peut vous aider à évaluer la dégradation et les pertes subies en réalisant des tests de courbe I-V et une inspection thermique IR. Nous pouvons même effectuer des tests de vieillissement par des laboratoires spécialisés. Ces inspections et tests détermineront si les modules PV affectés sont un incident isolé sur de petits lots problématiques ou une défaillance sérielle sur l’ensemble de la centrale et/ou du portefeuille entiers. Sur la base des conclusions, Greensolver peut vous recommander le meilleur plan d’action à mener afin de limiter la dégradation des performances et améliorer votre LCOE.
De plus, Greensolver peut également prendre en charge et gérer le processus de réclamation et les négociations avec les fabricants de panneaux solaires.
Afin de minimiser les risques de problèmes de qualité avec vos panneaux, nous recommandons :
- De toujours choisir un fabricant de panneaux du Tier . Ils constituent les leaders de l’industrie et utilisent généralement des matériaux de qualité supérieure pour leurs panneaux photovoltaïques.
- D’éviter les panneaux photovoltaïques utilisant des backsheets non résistantes aux rayons UV, pour réduire les risques au minimum.
- De demander systématiquement les certifications des modules, généralement UL (UL1703) ou IEC (IEC61215 et IEC61730).
- De s’assurer d’obtenir des informations critiques telles que les numéros de lot, les dates de fabrication et d’assemblage et les conditions de stockage.
- De s’assurer que les panneaux ont bien des numéros de série ;
- De vérifier la bancabilité et les antécédents du fabricant, de vérifier les assurances et les garanties fournies pour les panneaux et de relever clairement ce qui est couvert et ce qui ne l’est pas.
Nous pouvons également vous accompagner et vous conseiller lors de votre process d’achat de modules PV avant la construction. N’hésitez pas à nous contacter.
