Pourquoi l'Electroluminescence par drones ?
Révéler les défauts cachés pour une infrastructure solaire fiable et performante
En 2024, le secteur solaire européen a franchi une étape majeure avec 65 GW de nouvelles installations, soulignant davantage la nécessité d’outils de diagnostic précis et pratiques pour garantir fiabilité à long terme et retour sur investissement. L’un des tests essentiels pour évaluer la santé des modules photovoltaïques (PV) est la courbe I–V, qui peut signaler une sous-performance, mais rarement identifier la cause exacte du problème.
Historiquement, des méthodes avancées comme le courant induit par faisceau laser (LBIC) ou par faisceau d’électrons (EBIC) permettaient de détecter des défauts profonds dans les modules, mais ces techniques nécessitaient des tests longs en laboratoire et n’étaient pas adaptées aux vastes fermes solaires. En revanche, la thermographie moderne (imagerie infrarouge) s’est imposée pour identifier rapidement les points chauds ou les défauts de câblage sous des conditions d’exploitation normales, bien qu’elle manque de précision pour détecter les microfissures précoces. C’est ici qu’intervient l’électroluminescence (EL), qui offre des insights à haute précision en capturant les schémas d’émission dans le proche infrarouge de chaque cellule solaire.
1. L’électroluminescence révèle les microfissures invisibles
Les microfissures dans les cellules de silicium figurent parmi les causes les plus insaisissables mais les plus néfastes de sous-performance. Ces minuscules fractures peuvent apparaître lors de la fabrication, du transport, de l’installation ou en raison de contraintes externes comme la grêle ou les vents violents. Les vérifications standards—comme les courbes I–V ou les scans infrarouges—peuvent manquer ces microfissures précoces si elles ne provoquent pas immédiatement une montée en température ou une chute de puissance.
- Pourquoi les Microfissures Comptent : Une microfissure érode progressivement la zone active de la cellule, réduisant le rendement énergétique au fil du temps. Si elles ne sont pas corrigées, ces fissures peuvent déclencher des points chauds, poser des risques d’incendie ou activer des diodes (bypass) de manière inattendue.
- Lacune dans le Contrôle Qualité : Les fabricants tentent d’éliminer les microfissures avant que les modules ne quittent l’usine. Cependant, des dommages peuvent survenir pendant le transport ou l’installation. Identifier le responsable—le fournisseur ou l’EPC (Entrepreneur)—exige des preuves irréfutables. Sinon, les propriétaires risquent de perdre leur garantie ou de payer des remplacements coûteux.
- Avantage de l’EL par Drones : En injectant du courant sur site (souvent de nuit pour éviter les interférences solaires) et en capturant la luminescence infrarouge de chaque cellule avec une caméra spécialisée montée sur drone, l’EL par drones localise les microfissures sur place. Les techniciens n’ont plus besoin de démonter les modules ou d’interrompre la production pendant de longues périodes. Cette approche non invasive fournit également des preuves définitives du moment et des causes des fissures, simplifiant ainsi les litiges liés aux garanties ou aux défauts de fabrication.
2. Rapidité et scalabilité pour les grandes installations
Avec des déploiements solaires dépassant 65 GW en une seule année en Europe, et des infrastructures solaires comptant des milliers de modules, les propriétaires d’actifs ont besoin d’une méthode hautement évolutive :
- Haut Débit : En survolant des rangées entières ou des blocs de modules, l’EL par drones peut scanner des dizaines de milliers de panneaux en quelques jours. Les méthodes conventionnelles basées au sol pourraient nécessiter plusieurs semaines et davantage de personnel.
- Perturbation Minimale : Les tests ont généralement lieu après le crépuscule, permettant à la production de se poursuivre sans interruption pendant la journée. Aucun module n’a besoin d’être transporté ou testé en laboratoire, un atout crucial pour les grandes extensions où même une interruption partielle peut être coûteuse.
Avec l’accélération de la croissance des capacités, les techniques en laboratoire comme le LBIC ou l’EBIC ne sont plus pratiques à l’échelle des installations multi-mégawatts ou gigawatts. L’EL par drones comble cet écart en permettant une inspection rapide et étendue directement sur site.
3. Des Insights au-delà de la Thermographie
La thermographie infrarouge met souvent en évidence des anomalies thermiques, comme des points chauds ou des défauts graves de conduction. Cependant, les fissures précoces peuvent ne pas entraîner de différences de température :
- Aucune Signature Thermique : Une cellule fissurée peut sembler “normale” en infrarouge si le défaut ne provoque pas encore de chauffage localisé. (voir photo ci-dessous, rien d’anormal en vision infrarouge ; or les dizaines de cellules souffrent de fissures détectables par électroluminescence)
- Vue Détaillée des Cellules : L’EL visualise le schéma d’émission électronique de chaque cellule dans le proche infrarouge, détectant les petites fractures ou les pertes de conduction partielle que l’IR ne peut pas voir.
En combinant la détection rapide des points chauds par thermographie avec les détails médico-légaux au niveau cellulaire de l’EL par drones, les opérateurs obtiennent un diagnostic holistique de la santé de chaque module.
4. Préserver le ROI et garantir les couvertures
Protéger Votre Investissement
Les microfissures peuvent être bénignes au départ, mais elles accélèrent souvent la dégradation, entraînant des pertes de rendement significatives ou des problèmes de sécurité potentiels. Les détecter tôt permet d’éviter ces problèmes—et de prévenir des défaillances catastrophiques au niveau des chaînes.
Réclamations de Garantie et Assurances
Identifier avec précision le moment et la cause d’une fissure (par exemple, mauvaise manipulation en usine, dommage pendant le transport ou erreurs d’installation sur site) est essentiel pour valider les garanties ou les règlements d’assurance. L’EL par drones offre des images “forensiques” de dommages invisibles qui pourraient autrement passer inaperçus, fournissant ainsi une documentation essentielle pour les litiges.
En comblant les lacunes laissées par les courbes I–V (mesures de performance) et les images infrarouges (indicateurs de défauts thermiques), l’electroluminescence par drones évalue directement l’intégrité structurelle et électrique de chaque cellule. Le résultat : un outil puissant pour guider les réparations ou remplacements, atténuer les baisses soudaines de performance et garantir la stabilité opérationnelle.
5. Une solution non invasive
L’EL par drones s’adapte parfaitement aux environnements réels des fermes solaires :
- Pas de Retrait de Modules : Le courant est simplement injecté dans les chaînes PV installées, tandis que le drone survole les modules avec une caméra spécialisée.
- Opérations Nocturnes : Le processus commence généralement après le coucher du soleil pour éviter les conditions lumineuses intenses qui pourraient masquer le signal de luminescence. Cela permet également d’éviter toute perte de production pendant les heures de pointe en journée.
- Perturbation Négligeable : Les inspections se déroulent rapidement et sans encombre, ce qui les rend adaptées aux grandes fermes avec un minimum de main-d’œuvre ou d’interférences.
Conclusion
Avec l’expansion rapide du solaire en Europe (et dans le monde entier), les anciennes méthodes d’inspection—comme les contrôles manuels ou les courbes I–V standards—ne suffisent plus pour détecter les microfissures avant qu’elles ne deviennent des risques majeurs pour la performance ou la sécurité. L’EL par drones s’est imposée comme une solution incontournable pour identifier ces faiblesses structurelles profondes.
- C’est rapide, scannant de vastes surfaces en peu de temps.
- C’est précis, révélant des fissures invisibles à la thermographie.
- C’est rentable, puisqu’il n’est pas nécessaire de démonter les modules ou d’arrêter la production solaire.
- C’est évolutive, s’intégrant parfaitement aux nouvelles installations de grande ampleur.
Parce qu’aucune autre technique ne permet de repérer les microfissures sous-jacentes et les dommages cachés avec une telle efficacité, couverture et précision—offrant une tranquillité d’esprit aux propriétaires d’actifs, aux assureurs et à toutes les parties prenantes de la chaîne de valeur solaire—c’est pourquoi FLYTECH s’est spécialisé dans l’inspection technique des infrastructures photovoltaïques. Experts en thermographie et électroluminescence, nous proposons des solutions innovantes et adaptées pour garantir la performance et la durabilité de vos installations. Prenez contact avec nous pour en savoir plus sur nos services et découvrir comment nous pouvons optimiser la gestion de vos actifs solaires !
