Energie L'ombre peut être néfaste pour les installations photovoltaïques

Keystone-SDA, uc, ats

13.12.2021, 08:01

13.12.2021, 08:19

ATS

L’ombre projetée sur les modules photovoltaïques intégrés aux bâtiments réduit leurs performances. Elle peut aussi diminuer leur durée de vie lorsque les modules sont connectés en série, selon une étude.

Une équipe de recherche de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et de la Haute école spécialisée de la Suisse italienne a analysé les performances de 55 petits systèmes intégrés à des toitures en Suisse. Tous étaient déjà en place depuis cinq à dix ans.

Durant cette période, les scientifiques n’ont pas constaté de baisse de performance notable, toutes installations confondues. Néanmoins, certaines se sont révélées nettement moins efficaces, a indiqué lundi le Fonds national suisse (FNS) dans un communiqué.

Une évaluation plus poussée a montré que la situation était en partie liée à l’ombre portée sur certains modules. L’équipe a utilisé un algorithme développé spécialement pour cette étude afin de quantifier automatiquement l’intensité de l’ombre en tenant compte des données météorologiques et des performances.

Plus de 100 degrés

«Contrairement aux installations solaires en pose libre, celles qui sont intégrées aux bâtiments ne peuvent pas être orientées de manière optimale», explique Alessandro Virtuani, chercheur à l'EPFL et co-auteur de ces travaux, cité dans le communiqué. Il est inévitable que des cheminées, des antennes ou des arbres projettent constamment ou régulièrement des ombres sur certains modules.

En plus de diminuer la performance des cellules solaires, parfois même de manière très importante, cette situation peut aussi accélérer leur vieillissement. Lorsque certains modules connectés en série se trouvent à l’ombre et d’autres au soleil, la résistance électrique augmente dans les cellules à l’ombre, qui peuvent chauffer localement à plus de cent degrés, ce qui risque de les endommager.

En général, une diode de dérivation permet de dévier automatiquement le courant pour contourner les cellules à l’ombre si besoin est. Dans le cas de modules intégrés à un bâtiment et qui se trouvent constamment ou régulièrement à l’ombre, ces diodes risquent d’être endommagées à long terme, étant donné qu’elles ne sont pas conçues pour une utilisation aussi intensive.

Solutions innovantes requises

Ces résultats, publiés dans la revue RRL Solar, montrent clairement l’importance de développer des solutions innovantes pour réduire l’impact de l’ombrage et éviter que les cellules solaires ne chauffent excessivement. Ils soulignent aussi la nécessité d’une bonne conception des systèmes pour assurer leur longévité opérationnelle.

Les chercheurs entendent maintenant affiner leur méthode d’analyse et examiner des centaines d’installations ces prochaines années, afin d’obtenir des données plus solides et de couvrir des durées plus longues. Idéalement, une installation solaire devrait produire de l’énergie renouvelable de manière fiable pendant 30 ans, voire davantage, le tout à prix concurrentiel.