Quelle est la durée de vie moyenne d’un panneau solaire ?

Le composant principal de notre installation photovoltaïque est constitué par les cellules solaires ou modules solaires sur notre toit. Ces cellules ont une mission très importante : capter les rayons du soleil et les transformer en énergie photovoltaïque propre et respectueuse de l’environnement.

Cette mission leur confère une grande responsabilité. Si les modules solaires ne fonctionnent pas, notre rêve de produire notre propre énergie photovoltaïque ne se réalisera pas. Il est donc légitime de se demander : quelle est la durée de vie moyenne des panneaux solaires ? En général, un panneau solaire a une durée de vie d’environ 25 à 30 ans.

À quoi devons-nous nous attendre en matière de dégradation redoutée et quelles différences existent entre les types de cellules solaires ? Nous allons éclaircir ces points et vous indiquer comment accueillir des cellules solaires avec une longue durée de vie sur votre toit.

Comment fonctionnent les cellules solaires sur les panneaux ?

Il est clair que les cellules solaires transforment les rayons du soleil en électricité. Jusque-là, tout est logique. Mais nous voulons bien sûr en savoir plus. Regardons d’abord la structure des cellules solaires.

Structure des cellules solaires

Le composant le plus important de nos cellules solaires est le silicium. Nous distinguons les cellules solaires cristallines des cellules solaires amorphes. Dans le domaine des installations photovoltaïques classiques pour un usage domestique, on utilise généralement des modules cristallins. Cela inclut à la fois les cellules monocristallines et polycristallines. Les cellules monocristallines sont fabriquées à partir d’un seul cristal, tandis que les modules PV polycristallins sont composés de plusieurs cristaux. Le rendement est donc le plus élevé pour les cellules monocristallines, et leur procédé de fabrication a également un effet positif sur leur durée de vie.

La structure d’une cellule solaire ressemble en gros à un sandwich. Au lieu de pain, nous utilisons ici deux couches de notre matériau semi-conducteur, le silicium – une pour le dessus, une pour le dessous. Cependant, les deux couches de silicium sont différemment dopées. Cela signifie simplement que du phosphore a été ajouté à une couche, la rendant négative. L’autre couche de silicium est dopée avec du bore, la rendant positive. En photovoltaïque, nous appelons ces couches la couche n-dopée (négative, avec phosphore) et la couche p-dopée (positive, avec bore). Au milieu se trouve la jonction p-n – l’équivalent du beurre dans notre sandwich.

Les charges libérées ne peuvent traverser cette jonction qu’avec l’aide de la lumière solaire. Lorsque les rayons frappent notre cellule, un champ électrique se forme dans la jonction en raison du mouvement des électrons – c’est ce que l’on appelle la jonction p-n. Il y a également des contacts métalliques en haut et en bas de la cellule solaire, qui transportent le courant généré dans notre champ électrique.

Vous pouvez déjà impressionner avec vos connaissances en PV, mais approfondissons encore un peu et voyons le fonctionnement d’une cellule solaire.

Comment fonctionne les modules solaire ?

Maintenant que nous savons quelles composantes de notre sandwich photovoltaïque sont responsables de la production d’électricité, voyons comment fonctionnent les modules solaires.

Pour simplifier : lorsque les rayons du soleil frappent notre cellule solaire, les photons (particules de lumière) qu’ils contiennent sont absorbés. Leur énergie permet aux électrons dans le matériau semi-conducteur (silicium) de se déplacer. En raison de la charge positive et négative des couches, les électrons sont forcés de se déplacer dans une direction. Ainsi, un flux de courant se crée entre les contacts métalliques. Grâce à ce concept ingénieux, la photovoltaïque nous permet de produire de l’électricité pour notre maison à partir de l’énergie solaire.

Quelle est la durée de vie des panneaux photovoltaïques ?

En général, on peut dire que les cellules solaires cristallines ont une durée de vie d’environ 30 ans et plus. Les cellules monocristallines sont légèrement en avance sur leurs homologues polycristallines. En raison de leur fabrication, elles présentent une pureté et une homogénéité supérieures – ce qui augmente non seulement leur rendement, mais aussi leur durée de vie. Les cellules solaires amorphes, c’est-à-dire les modules à couche mince, ont une durée de vie inférieure à celle des cellules cristallines.

Quels facteurs influencent la durée de vie des panneaux solaires ?

• Qualité
• Procédés de fabrication
• Contrôles de qualité
• Conditions de fonctionnement
• Entretien et maintenance

La durée de vie de nos cellules solaires dépend de divers facteurs. Parmi eux, la qualité des matériaux utilisés est probablement le plus important. Plus le silicium est pur, plus notre installation solaire pourra envoyer de l’électricité verte du toit pendant longtemps. Les techniques de fabrication jouent également un rôle crucial. Par exemple, les modules solaires revêtus de verre des deux côtés ont généralement une durée de vie plus longue que les modules verre-feuille. Des contrôles de qualité stricts sont également essentiels pour prolonger la durée de vie des modules.

Les conditions de fonctionnement dans lesquelles notre installation photovoltaïque fonctionne ont également un impact. Des températures extrêmement élevées ou très basses peuvent réduire la durée de vie, tout comme les salissures et les charges mécaniques (par exemple, causées par des intempéries extrêmes).

Les installations photovoltaïques sont généralement très faciles à entretenir. Cependant, un entretien régulier et un nettoyage des cellules solaires peuvent avoir un effet positif sur leur durée de vie. En effet, nos installations photovoltaïques fonctionnent plus efficacement si nous les débarrassons de la saleté, de la poussière et d’autres impuretés. Le nettoyage des modules doit toujours être effectué par des entreprises spécialisées, car le risque d’accident est élevé et il est possible que les modules soient endommagés par un nettoyage inapproprié.

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Au bout de combien de temps les panneaux solaires se dégradent ?

Ce terme fait frissonner les amateurs de photovoltaïque. En effet, la dégradation désigne tout simplement la diminution de performance des installations solaires. Après avoir planifié avec soin et minutie notre installation photovoltaïque, il se pourrait qu’elle commence à perdre de son efficacité ? Oui, cela peut arriver, dans une certaine mesure. Et, pour rassurer tout le monde : c’est tout à fait normal.

Dégradation due à l’âge des installations solaires

Le passage du temps affecte tout le monde, y compris notre installation solaire. Il faut donc s’attendre à ce que notre installation perde de son efficacité à cause de la dégradation liée à l’âge. Cette dégradation est causée par des influences extérieures, l’usure, etc. La bonne nouvelle, selon une étude, la dégradation des modules solaires cristallins de haute qualité est en moyenne de 0,15 % par an. Ce taux se réfère à la puissance nominale des modules.

Dégradation induite par la lumière des installations solaires

Lorsque les cellules solaires en silicium cristallin sont exposées pour la première fois à la lumière du soleil, elles perdent de l’efficacité. Cependant, leur performance se stabilise généralement après les premières heures ou jours d’exposition. Cette dégradation initiale est d’environ 1 à 2 % durant les premiers jours de fonctionnement, selon l’Institut Fraunhofer. En règle générale, cette dégradation induite par la lumière est déjà prise en compte dans la puissance nominale déclarée des modules.

Exemple concret de la durée de vie d’un panneau solaire

Pour illustrer les pertes dues à la dégradation, prenons un exemple de calcul sur toute la durée de vie d’une installation photovoltaïque.

Notre module d’exemple a une puissance nominale de 400 watts. La dégradation induite par la lumière est déjà incluse et n’a donc pas besoin de nous préoccuper davantage.

La dégradation liée à l’âge est de 0,15 % par an. Cela signifie qu’après 10 ans, notre module aura encore une puissance de 394 watts, et après 30 ans, il produira encore 382 watts.

Nous avons donc appris que les cellules photovoltaïques d’une installation solaire ont une durée de vie d’environ 30 ans. Bien que les modules solaires perdent de leur efficacité au fil du temps, cette dégradation est modérée et a un impact relativement faible sur le rendement global de notre installation photovoltaïque, même sur plusieurs années.

Pour assurer une longue durée de vie, il est essentiel de privilégier des modules de haute qualité, fabriqués selon des procédés adéquats, soumis à des contrôles de qualité rigoureux, et installés dans des conditions optimales avec un entretien régulier. Bien que nous sachions que la durée de vie des modules est limitée, 30 ans reste une période significative avec laquelle nous pouvons compter en toute confiance.