Durée de vie des modules

La durée de vie d'un module PV correspond à la durée pendant laquelle il va remplir sa fonction, à savoir la production d'énergie électrique à un niveau satisfaisant pour le producteur. Il est communément admis que les modules PV sont fonctionnels pendant 20 à 30 ans. Cette fonctionnalité s'accompagne toutefois d'un vieillissement prévisible et prévue dans les garanties de puissance du matériel et, dans de rares cas, de défaillances qui interviennent en général dans les premières années d'exploitation.

Baisse moyenne de puissance de 0,5% par an

Dégradation lente des modules

En ce qui concerne le vieillissement prévisible des modules, il est généralement dû à une perte de courant de court-circuit liée à la décoloration et la délamination de l'encapsulant menant à une baisse moyenne de la puissance de 0,5-0,6 % par an (voir “Compendium of Photovoltaic Degradation Rates”, D.C. Jordan, et al, NREL, 2015 ; "Onymous early-life performance degradation analysis of recent photovoltaic module technologies",  Theristis, M, Stein, JS, Deline, C, et al. Prog Photovolt Res Appl. 2022).

Les  modules  de  la  première  installation  photovoltaïque  de  France  raccordée  au réseau, mise en service par l’association HESPUL en 1992, ont été testés. Cette étude, réalisée  par  les  laboratoires  CEA  de  l’Institut  National  de  l’Energie  Solaire  (INES)  et l’organisme de certification CERTISOLIS en 2012, conclut que les modules n’ont perdu que 8,3 % de leur puissance initiale après 20 ans de fonctionnement :

Défaillances des modules

Les défaillances précoces des modules peuvent se déclarer pendant la période de rodage : c'est l'objectif de l'homologation produit de les détecter. Celles liées à l'usure font l'objet de la garantie de puissance .

Quel que soit le défaut en cause, une modification visuelle du module peut être observée (décoloration, délamination, tâches brunes, cloquage de la face arrière, verre brisé…). Ce constat a incité les experts de la tâche 13 de l'IEA PVPS à élaborer une méthode d'inspection visuelle permettant de corréler ou non des modifications d'aspect à des défauts certains sans passer par des diagnostics coûteux, comme l'électroluminescence, le flash-test ou le traceur IV.

Le graphe ci-contre illustre les différents types de défaillances pouvant concerner un module PV, avec en haut celles liées à l'usure et en bas celles liées à l'environnement d'usage.

Toutefois, toutes les modifications d'aspect ne sont pas corrélées à une baisse de la puissance. En particulier, la décoloration de l'EVA (éthylène-vinyl-acétate ou résine d'encapsulation) qui est un phénomène continu ne commence à affecter la puissance du module qu'au bout de trois ans et de façon prononcée après dix-huit ans d'exploitation (en jaune vif sur le graphe).

Les défauts se déclenchent en grande majorité les sept premières années d'exploitation. Parmi ceux-ci, les fissures de cellules sont les plus fréquentes durant les deux premières années, et sont bien souvent la conséquence de chocs (transport, manutention, circulation sur les modules). Les défaillances liées au phénomène de PID (Potential Induced Degradation) surviennent dans les trois ou quatre premières années. Le sectionnement des interconnexions a lieu après quatre ans et continue de se produire pendant toute la durée de vie du module. Les défauts liés aux diodes by-pass sont révélés durant les dix premières années.