Contrôle par électroluminescence (EL) des installations photovoltaïques – de la toiture au parc solaire

Comment fonctionne le contrôle par électroluminescence ?

Une cellule solaire convertit la lumière en électricité. Le contrôle EL inverse ce processus : le module est alimenté par un courant continu dans le sens passant, de l’ordre de grandeur de son courant de court-circuit. Les cellules émettent alors une faible lumière dans le proche infrarouge, invisible à l’œil. Une caméra sensible à ce rayonnement l’enregistre.

• Les zones de cellule intactes brillent de manière uniforme.
• Les zones endommagées – fissures, fragments de cellule isolés, mauvais contacts – restent sombres, car aucun courant n’y circule.
• Le résultat est une image en niveaux de gris de chaque module, sur laquelle les motifs de dommages peuvent être attribués sans ambiguïté.

Le signal étant très faible, la mesure s’effectue classiquement dans l’obscurité (EL de nuit). Des procédés plus récents fonctionnent aussi à la lumière du jour, en modifiant de manière ciblée le point de fonctionnement des modules et en soustrayant la lumière ambiante des images. La base méthodologique des prises de vue EL sur les modules photovoltaïques est la spécification technique IEC TS 60904-13.

Que montre une image EL ? Motifs de dommages typiques

EL, thermographie ou mesure de courbe I-V – quelle méthode pour quel besoin ?

Les trois méthodes ne se remplacent pas, elles se complètent. Dans une expertise solide, elles sont combinées de manière ciblée.

Règle pratique : la thermographie et les données de production montrent où quelque chose ne va pas. L’EL montre ce qui s’est passé dans le module. La courbe I-V montre combien de puissance manque.

Contrôle EL sur les petites installations : maison individuelle et toiture commerciale

Sur les installations en toiture, la mesure a généralement lieu au crépuscule ou la nuit. Le déroulement :

1. Préparation : examiner le plan des strings et les données des modules, définir les points de mesure, clarifier l’accès sécurisé à la boîte de jonction générateur ou à l’onduleur.
2. Mise hors tension et alimentation : le string est déconnecté de l’onduleur et alimenté par une alimentation réglable. Cela se fait de nuit – aucune production n’est donc perdue.
3. Prise de vue : chaque module est photographié avec la caméra EL – depuis le sol, depuis le toit ou par drone, selon la forme du toit et l’accessibilité.
4. Attribution : chaque image est attribuée à la position du module et, si elle est accessible, à son numéro de série. Sans cette attribution, une image EL n’a guère de valeur comme moyen de preuve.
5. Analyse et rapport : classification des constats par module, détermination de la cause et recommandation pour la suite à donner.

Le contrôle est particulièrement utile juste après le montage : sinon, les microfissures dues au piétinement des modules ou à un transport inapproprié ne se manifestent que des années plus tard sous forme de perte de production – le plus souvent après l’expiration de la garantie légale.

Contrôle EL sur les grandes installations et parcs solaires : le drone plutôt que la prise de vue individuelle

Pour les centrales au sol comptant des milliers de modules, la prise de vue individuelle depuis le sol n’est pas rentable. C’est là qu’intervient l’EL par drone :

• EL de nuit par drone : plusieurs strings sont alimentés simultanément, le drone survole les rangées de modules avec la caméra EL. Qualité d’image maximale, mais intervention uniquement dans l’obscurité.
• EL de jour par drone : prise de vue en cours d’exploitation grâce à une modification ciblée du point de fonctionnement. Moins d’intervention sur l’installation, en contrepartie une résolution d’image un peu plus faible – généralement suffisante pour détecter les dommages affectant la puissance.
• Attribution précise par module : les images sont attribuées à chaque module à l’aide de la trajectoire de vol et du plan de calepinage – condition préalable au remplacement, au traitement de la garantie et à la preuve pour l’assureur.

Relevé complet ou échantillonnage ?

Toutes les questions ne nécessitent pas la prise de vue de l’ensemble des modules. Pour une évaluation de l’état ou une due diligence, un échantillon statistiquement fondé suffit souvent, complété par des prises de vue ciblées des zones signalées par la thermographie ou le monitoring. En revanche, pour un dommage de grêle ou un défaut en série, où chaque module concerné doit être prouvé face à l’assureur ou au fabricant, le relevé complet des champs concernés est judicieux. L’étendue du contrôle est définie conjointement au préalable.

Quand un contrôle EL est-il utile ?

Combien coûte un contrôle EL ?

Le prix définitif dépend du nombre de modules, de l’accessibilité, du déplacement et de l’étendue souhaitée de la documentation. Si le résultat doit tenir devant un tribunal ou face à un assureur, le contrôle EL est intégré à une expertise de dommages ou de production. Vous trouverez un aperçu des coûts d’expertise sur la page Coût d’une expertise photovoltaïque.

Coût et intérêt : quand le contrôle EL est-il rentable ?

Le contrôle EL ne génère en lui-même aucune production. Sa valeur tient au fait qu’il rend les droits prouvables et évite des décisions erronées coûteuses :

• Garantie légale et garantie du fabricant : un module présentant une cellule cassée qui continue de fonctionner sans preuve perd de la production pendant des années. Avec une preuve EL, le remplacement peut être exigé aux frais du responsable – à temps, avant l’expiration des délais.
• Assurance : après la grêle, l’assureur n’indemnise que les dommages prouvés. Sans image module par module, on en reste souvent à une indemnisation partielle forfaitaire.
• Remboursement des frais : si des défauts sont constatés, les frais de contrôle peuvent, dans certaines circonstances, être réclamés au responsable comme partie du dommage.
• Achat et repowering : l’état des modules détermine le prix d’achat, la durée de vie résiduelle et la question de savoir si les modules seront réutilisés ou remplacés.

Règle empirique : plus la créance possible est importante et plus un délai approche, plus le contrôle se justifie. Pour une installation sans anomalie, sans événement dommageable et avec une production plausible, un contrôle EL n’est en revanche généralement pas nécessaire – l’inspection visuelle, le monitoring et, si besoin, la thermographie suffisent alors.

Limites de l’électroluminescence

• Instantané : une image EL montre l’état le jour de la mesure. Seule la comparaison avec une prise de vue ultérieure permet de prouver qu’une microfissure continue de se propager.
• Une fissure n’est pas forcément une perte de puissance : toute microfissure ne coûte pas déjà de la production aujourd’hui. Évaluer quel constat est pertinent exige de l’expérience et, le cas échéant, une mesure complémentaire de la courbe I-V.
• Uniquement l’intérieur du module : l’EL ne montre pas les connecteurs, câbles ou onduleurs défectueux – la thermographie et des mesures électriques sont nécessaires pour cela.
• Intervention sur l’installation : pour l’EL de nuit, les strings doivent être mis hors tension et alimentés. Seul un personnel qualifié peut le faire, dans le respect des règles de sécurité.