Qu’est-ce que l’inspection photovoltaïque par électroluminescence ?
L’électroluminescence (EL) est une technique d’analyse avancée utilisée pour détecter des défauts internes dans les modules photovoltaïques (PV). Contrairement à la thermographie infrarouge, qui s’appuie essentiellement sur la détection de variations de température en surface, l’électroluminescence scanne la structure profonde de la cellule solaire, afin de mettre en évidence des anomalies telles que :
- Microfissures (fissures ultra-fines dans le silicium)
- Soudures défaillantes (interconnexions entre cellules)
- Zones inactives ou partiellement conductrices
- Défauts de fabrication ou de vieillissement prématuré
1. Principe de fonctionnement
Injection de courant contrôlé
Pour réaliser l’inspection, on connecte un générateur (ou un convertisseur de puissance) qui injecte un courant continu (DC) proche du courant nominal du module (souvent entre 5 et 10 A, selon la capacité). Cette mise sous tension force la cellule à émettre des photons dans la gamme dite SWIR (Short-Wave InfraRed) — phénomène nommé électroluminescence.Capture d’images à l’aide d’un capteur SWIR
Les ondes lumineuses émises ne sont pas détectables par une caméra infrarouge classique (LWIR). Il faut donc recourir à un capteur SWIR, dont la sensibilité couvre la plage de longueurs d’onde correspondant à l’émission des cellules photovoltaïques sous courant.Interprétation des contrastes et zones sombres
Les cellules saines émettent un rayonnement relativement homogène. Les zones fissurées ou mal connectées, au contraire, perdent une partie de leur capacité d’émission et apparaissent plus sombres sur l’image EL. Ce contraste de luminance permet d’identifier précisément la localisation et la gravité des défauts internes.
2. Avantages par rapport à la thermographie
- Détection en profondeur : L’EL met en évidence des problèmes structurels parfois invisibles à la thermographie (limitée aux écarts thermiques de surface). L’EL permet une visualisation du materiau brut.
- Analyse plus fine des cellules : Les microfissures, soudures non conformes ou défaillances naissantes sont détectées tôt, avant qu’elles n’entraînent des pertes de production significatives.
- Reproductibilité : Si le protocole d’injection de courant et la position du capteur SWIR restent constants, on peut suivre au fil du temps l’évolution de la dégradation d’un module de manière très précise.
3. Quand et pourquoi réaliser une inspection EL ?
Mise en service (commissioning)
Au démarrage d’un parc solaire, l’EL permet de valider la qualité initiale des modules, pour s’assurer qu’aucun n’est endommagé dès l’installation.Maintenance préventive
Sur des installations en exploitation, l’électroluminescence identifie les faiblesses avant qu’elles ne se transforment en pannes franches ou en baisses de rendement coûteuses.Inspection post-sinistre
Suite à un incident (grêle, choc mécanique, orage violent…), l’EL procure une vision interne des dommages, permettant de documenter précisément la nature et l’étendue des dégradations pour les assurances ou pour la planification de réparations.
4. L’apport du drone dans l’inspection EL
Traditionnellement, l’électroluminescence était réalisée en laboratoire ou en station fixe, mais l’utilisation d’un drone muni d’un capteur SWIR offre plusieurs avantages :
- Rapidité d’intervention : Aucun démontage ou déplacement de modules ; le drone survole directement la zone à inspecter.
- Couverture de grandes surfaces : Possibilité de cartographier des parcs PV au sol ou des toitures industrielles de plusieurs MWc.
- Minimisation des risques pour l’opérateur : Réduction des accès en hauteur ou des manipulations délicates.
Conclusion
L’inspection photovoltaïque par électroluminescence s’impose comme une technologie de pointe pour garantir un contrôle approfondi des parcs solaires. En complément de la thermographie, elle offre une vision plus fine des modules et contribue à :
- Maximiser la performance et la rentabilité
- Allonger la durée de vie des installations
- Réduire les coûts de maintenance à long terme
Chez FLYTECH, nous sommes fiers de proposer cette approche novatrice, rendue possible grâce à des capteurs SWIR de haute précision montés sur drone, pour analyser en profondeur l’état de chaque module. Nos équipes sont à votre disposition pour toute question ou pour tout projet d’inspection EL, que ce soit lors de la mise en service, en maintenance préventive ou après sinistre.
