Une technologie solaire qui résiste aux brusques fluctuations du climat

La planète se réchauffe et tout porte à croire que nous nous acheminons vers une plus grande instabilité entre des phénomènes extrêmes. D'après les experts, cet effet d'emballement, baptisé « climate whiplash », serait dû au réchauffement de l'Arctique et au changement climatique.1 <a href="https://e360.yale.edu/features/climate-whiplash-wild-swings-in-extreme-weather-are-on-the-rise" target="_blank">https://e360.yale.edu/features/climate-whiplash-wild-swings-in-extreme-weather-are-on-the-rise</a>  Cela signifie que nous pourrions assister à des variations extrêmes entre des périodes très froides, voire glaciales, et des périodes de réchauffement et de dégel. Les panneaux solaires devront donc être plus solides. Tous les panneaux photovoltaïques ne réagissent pas de la même manière aux fortes variations de la température et de l'humidité. Une installation peu performante nuira à votre durabilité et à votre rendement financier.

Depuis 35 ans, SunPower investit dans la recherche et le développement.2 (investissements cumulés entre 2007 et 2018). Osborne. «  R&D spending analysis of 21 PV manufacturers ». PVTech.com 2019. Résultat : nous avons déployé plus de 30 millions de panneaux et mis au point des solutions photovoltaïques capables de résister à des conditions extrêmes. Notre produit phare, le panneau Maxeon, est deux à trois fois plus performant qu'un panneau classique3 Jordan, et. al. Robust PV Degradation Methodology and Application. PVSC 2018. et bénéficie de la meilleure garantie du secteur.4 D'après une analyse réalisée en janvier 2019 par IHS des garanties affichées sur les sites Web des 20 principaux fabricants pour 2018.  Les panneaux Maxeon ont aussi un taux de retour au titre de la garantie extrêmement faible : 0,005 % d'après les évaluations effectuées sur plus de 15 millions de panneaux.5 « A Comparative Study: SunPower DC Solar Module Warranty Claim Rate vs. Conventional Panels ». SunPower Corporation. 2019.

Les techniciens de SunPower mettent la dernière main à notre produit phare, le panneau Maxeon.

Un panneau conçu pour rester fiable en toutes circonstances

Quand les températures passent d'un extrême à l'autre, les cellules métalliques et les rubans des panneaux photovoltaïques se contractent et se dilatent à des vitesses différentes. Au fil du temps, les cellules les plus fragiles peuvent casser. La base en cuivre brevetée des cellules  SunPower^® Maxeon^® leur permet de plier sans rompre dans des conditions difficiles, contrairement à d'autres.

Cet effet est encore renforcé en cas de température supérieure à 0 °C, quand, sous l'effet de la pluie, de la neige ou de l'air marin, de l'humidité peut pénétrer dans le panneau photovoltaïque. L'eau peut ensuite geler lorsque la température chute. L'eau occupant un volume plus important à l'état solide qu'à l'état liquide, la glace qui se forme peut endommager tout ce qu'elle touche.

C'est ce qui se produit aussi sur nos routes l'hiver. Quand la température est positive, de l'humidité pénètre dans toutes les fissures présentes au niveau du revêtement du sol. Puis, lorsque la température chute, l'eau commence à geler et à se dilater, élargissant les fissures. L'eau prend environ 10 % de volume quand elle devient glace et peut exercer une pression pouvant atteindre 30 000 psi. En bref, qu'il s'agisse du revêtement de la chaussée ou de panneaux photovoltaïques, nul ne peut empêcher l'eau de faire son œuvre. Puis, quand la hausse des températures fait fondre la glace, l'eau provoque de nouveaux dégâts là où elle s'est infiltrée.

Le même phénomène qui met à mal nos routes l'hiver est responsable d'une perte de puissance des panneaux photovoltaïques de qualité inférieure.

En plus d'offrir une plus grande solidité, la base en cuivre étamé des cellules photovoltaïques Maxeon les protège contre la corrosion, qui peut dégrader et rendre inefficace les panneaux conventionnels.

Contrairement à plus de 90 % des panneaux photovoltaïques, les panneaux SunPower ne contiennent aucun matériau d'encapsulation à base d'EVA.6 International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) – Mars 2019.  En effet, les recherches ont montré que les modules avec EVA sont plus fragiles à basses températures7 Effect of Encapsulation Modulus on the Response of PV Modules to Mechanical Stress, Rafal Mickiewicz et al, Fraunhofer Center for Sustainable Energy Systems. , car l'EVA devient rigide, transmettant la contrainte aux cellules voisines. Un matériau d'encapsulation fragile et des cellules fragiles présentent un plus grand risque de se fissurer que les composants Maxeon qui, à la fois plus souples et plus solides, restent reliés électriquement, même en cas de fissure. Or, comme la vidéo ci-dessus le montre, ce n'est pas un risque à prendre à la légère.

Des panneaux soumis à des tests rigoureux

Nous mettons les panneaux Maxeon à rude épreuve lors d'un test qui simule les effets d'un cycle de gel et de dégel. Le test comporte 5 cycles quotidiens à des températures variant entre -40 °C et +85 °C, avec une humidité relative pouvant atteindre 85 %. 

Des techniciens SunPower installent un panneau Maxeon dans une chambre d'essai.

Les tests révèlent que la contrainte subie n'a pratiquement aucun impact sur les panneaux SunPower, même au bout de 380 cycles (soit 38 fois ce qui est requis pour obtenir la certification). En revanche, les panneaux classiques commencent à perdre en puissance après 10 à 20 cycles.

Même si les phénomènes climatiques extrêmes deviennent la norme, SunPower reste fidèle à sa mission de changer la façon dont le monde est alimenté en énergie. Tout comme nos clients affrontent de leur mieux le changement climatique, nos panneaux résistent aux conditions les plus difficiles. Ensemble, nous sommes plus forts dans la lutte contre le réchauffement climatique.