Comme chaque année, le laboratoire KIWA PVEL a publié les résultats des essais qu'il a mené. Cette fois, plus de 394 panneaux sont passés sous les fourches caudines des chercheurs.
Seuls 4 panneaux ont validés tous les tests !
En préambule, voici une présentation de chaque test :
1 - Variation de température :
Cet essai a pour but de valider la résistance aux variations de températures auxquelles sont soumis les panneaux et notamment entre le jour et la nuit.
Les panneaux sont donc placés à -40°C puis chauffés à 85°C. Le cycle est répété 600 fois avec des inspections tous les 200 cycles.
La norme internationale IEC 61215 impose que les panneaux perdent au maximum 2% de leur puissance après 200 cycles. Le fait d'augmenter le nombre de cycles permet de voir si la dégradation est linéraire ou pas. Le laboratoire a noté qu'un certain nombre de panneaux présentaient un dégradation très faible après 200 cycles mais une dégradation très forte après 600 cycles. (voir photo ci-dessous).
Les panneaux dont la dégradation est inférieure à 2% après 600 cycles réussissent le test.
On note une évolution significative au fur à mesure des années. En 2013, la valeur moyenne de dégradation était de 2,5% avec une plage comprise entre -1,7% et -4,5%!!!
En 2024, la valeur moyenne est de -0,8 avec une plage comprise entre -0,3% et -1,5%
La qualité s'est nettement améliorée.
Différence Modules bi/verre - mono verre
95% des modules bi/verres ont obtenu une dégradation inférieure à 2%
contre seulement 50% des modules monoverre.
Ceci s'explique par le fait que les cellules subissent des contraintes mécaniques équivalentes lorsqu'elles sont entourées de verre des 2 cotés.
Sur un module mono verre, la dilatation du verre n'est pas la même que la couche de plastique sous le module ce qui engendre des contraintes mécaniques importantes et dégrade le rendement.
Dégradation constatées
11% des modules ont présenté des défauts majeurs à l'issue du test. Les défauts apparus sont critiques : court circuit sur les diodes by-pass, câble dénudés avec conducteurs à nu, connecteurs fondus....
2 - Chaleur Humide
Les modules sont placés dans une atmosphère chaude (85°) et humide (85% d'humidité) pendant 2000 heures soit 2 fois plus longtemps que la norme IEC 61215.
Cet essai a pour but d'observer les dégradations induites par des atmosphères chaudes et humides qui peuvent détériorer l'étanchéité du module. L'humidité va alors ce propager à l'intérieur de la couche laminée et engendrée de la corrosion et/ou la délamination du verre et des cellules.
Les panneaux dont la dégradation de puissance est inférieure à 2% réussissent le test.
Différence Modules bi/verre - mono verre
85% des modules bi/verres ont obtenu une dégradation inférieure à 2%
contre seulement 46% des modules monoverre.
Ceci s'explique par le fait que les cellules subissent des contraintes mécaniques équivalentes lorsqu'elles sont entourées de verre des 2 cotés.
Sur un module mono verre, la dilatation du verre n'est pas la même que la couche de plastique sous le module ce qui engendre des contraintes mécaniques importantes et dégrade le rendement.
Dégradations constatées
11% des modules ont présenté des défauts majeurs à l'issue du test. Les défauts apparus sont critiques : délamination, couvercle des boites de jonction qui se détachent du module, perte d'isolation électrique, perte de puissance très importante (+ de 10%)
3 - Résistance mécanique
Le protocole de test consiste à appliquer des charges mécaniques sur les panneaux. Il se décompose en 2 phases : statique et dynamique.
Charges statiques
1 force de 2400Pa est appliquée sur la face supérieure pendant 1 heure puis la même force est appliquée sur la face inférieure pendant la même durée. Le protocole est répété 3 fois.
Charges dynamiques
Une charge de 1000Pa est alternativement appliquée sur la face avant puis la face arrière. Le cycle est répété 1000 fois puis le module subit 50 fois un cycle thermique (-40°/+85°). Enfin il est placé dans une ambiance chaude et humide à 85° 85% d'humidité puis refroidit à -40°. Ceci 10fois d'affilé.
Les panneaux dont la dégradation de puissance est inférieure à 2% réussissent le test.
95% des modules testés ont réussi cet essai sans différence notable entre modules bi/verre et monoverre.
Dégradations constatées
7% des modules ont présenté des défauts majeurs à l'issue du test. Les défauts apparus sont critiques : bris du verre, cadre endommagé, délamination.
4 - Résistance à la grêle
2 procédures de test distinctes suivant si le verre des modules est entièrement trempé ou pas.
Verre trempé
Des grelons de 40mm sont projetés à 11 endroits différents avec une énergie de 12,9Joules conformément à l'IEC 61215.
Si aucune fissure n'apparait,un second test est réalisé. Cette fois-ci, des grêlons de 45mm sont projetés avec une énergie de 20,7joules.
Si une fissure apparait, un second test est réalisé. Cette fois-ci des grêlons de 35mm sont projetés avec une énergie de 7,7Joules.
Verre entièrement trempé
Des grêlons de 50mm sont projetés à 11 endroits différents avec une énergie de 12,9Joules conformément à l'IEC 61215.
Si aucune fissure n'apparait,un second test est réalisé. Cette fois-ci, des grêlons de 55mm sont projetés avec une énergie de 46,1joules.
Si une fissure apparait, un second test est réalisé. Cette fois-ci des grêlons de 45mm sont projetés avec une énergie de 20,7Joules.
Différence Modules bi/verre - mono verre
93% des modules bi/verres 2mm ont une vitre qui a été fissurée sous des grelons de 45mm. Généralement,la vitre arrière d'ailleurs qui est moins résistante à cause des trous pour les boites de jonction.
40% des modules monoverre ont été fissuré.
La dégradation de puissance est assez restrainte (<3%) sur les modules bi/verres car même si le verre est fissuré, les cellules ne le sont pas. Sur les modules monoverre, l'utilisation des demi-cellules permet de perdre trés peu de rendement.
Le laboratoire a remarqué qu'aucun module bi/verre dont l'épaisseur des verres est de 2,5mm n'a présenté de fissures et encourage les fabriquants à produire des module de ce type.
Dégradations constatées
7% des modules ont présenté des défauts majeurs à l'issue du test. Les défauts apparus sont critiques : bris du verre, cadre endommagé, délamination.
5 - Dégradation du potentiel induit
Les panneaux sont placés à une température de 85°C et 85% d'humidité. On fait circuler la tension maximale acceptable par le panneau pendant une certaine durée.
PVEL double de temps de test de la norme IEC 61215 pour atteindre 192h
L'effet PID se produit lorsque les composants fonctionnent à haute tension pendant une période prolongée. Les charges positives contenues dans le verre et le cadre migrent à travers l'encapsulant vers les cellules et augmentent la passivation de la couche supérieure de celle-ci. Les caractéristiques électriques du panneau sont dégradées et son rendement baisse.
Cette année, seuls 58% des panneaux testés ont perdu moins de 2% de dégradation (contre 79% l'année dernière).
Différence Modules bi/verre - mono verre
Les résultats sont identiques.
Influence de l'encapsulant
La qualité de l'encapsulant est le facteur majeur d'influence sur la capacité des panneaux à résister au PID.
6 - Dégradation induite par la lumière
Les tests quantifient la dégradation induite par la lumière. Ce facteur est généralement déjà inclus par les fabricants dans la dégradation annuelle du panneau.
Les modules sont exposés à une puissance lumineuse de 40KWh/M2.
96% des modules ont réussi ce test dans lequel la dégradation doit être inférieure à 1%.
Il n'y a pas de différence entre les modules bi/verres et les autres.
7 - PAN performance
Ce critère est la capacité du module a produire le maximum de puissance en fonction de l'éclairement et de la température extérieure.
Les tests sont conformes à l'IEC 61853-1
L'intensité lumineuse varie de 100 à 1000W/m2 et les températures de 15 à 75°C. On en déduit un certain nombres de points de fonctionnement que l'on enregistre sous le nom d'un fichier .pan. Ceci permet de donner les prédictions de production dans les logiciels de simulation solaire.
Les panneaux qui réussissent ce test sont ceux dont la fiche technique correpond avec les résultats obtenus par le laboratoire. C'est donc plus la transparence du fabriquant qui est évualuée. Seuls 18 panneaux ont réussi cet essai.
Récapitulatif des différences entre la norme IEC 61215-1 et les tests du PVEL.
IEC 61215-1 | PVEL | |
200 cycles de -40°C/+85°C | 600 cycles de -40°C/+85°C | |
Chaleur humide | Température 85°C Humidité 85% Durée 1000heures | Température 85°C Humidité 85% Durée 2000heures |
Résistance mécanique | Statique. 1 fois : Charge de 2400Pa sur la face avant pendant 1h Charge de 2400Pa pendant 1h sur la face arrière | Statique 3fois : Charge de 2400Pa sur la face avant pendant 1h - Charge de 2400Pa pendant 1h sur la face arrière 10fois Dynamique : 1000fois Charge de 1000Pa sur la face avant puis 1000Pa sur la face arrière alternativement puis 50 cycles de -40°C à + 85°C puis 10 cycles de 85°C à 85% d'humidité à -40°C |
Résistance à la grêle | 11 impacts de grêlons de 25mm de diamètre à 88KM/H | Modules bi/verres : 11 impacts de grêlons de 40mm à 88KM/H puis 11 impacts de grêlons de 45mm à 88km/H Modules mono/verre : 11 impacts de grêlons de 50mm à 88KM/H puis 11 impacts de grêlons de 55mm à 88km/H |
Dégradation du potentiel induit | 96 heures à 85°C/85% d'humidité avec courant maxi | 192 heures à 85°C/85% d'humidité avec courant maxi |
Dégradation induite par la lumière | La norme est l'IEC 63202 | IEC 63202 |
Le classement des meilleurs panneaux solaires en 2024
Seuls 5 panneaux ont réussi tous les tests. On peut noter que ce sont tous des panneaux de grande taille (longueur supérieure à 1,8m) et Bi/verre-bi-faciaux.
Le nouveau panneau Trina de 710W fait partie des meilleurs panneaux solaires en 2024.
Pour le résidentiel, la marque DMEGC se démarque très largement.
La qualité des panneaux Jinko est en forte dégradation. Certains panneaux qui réussissaient presque tous les tests l'année dernière n'en passent plus qu'un seul.
Pour la première fois, la marque Meyer burger fait son apparition. Ses panneaux monofaciaux obtiennent de très bon résultats.
Pour voir les résultats obtenus, il suffit de se rendre sur la page :
Des filtres permettent d'afficher les panneaux par marque ou par test.
En décochant PAN performance (qui n'est pas vraiment un test à proprement parler), voici les panneaux (que l'on peut acheter en Europe) qui obtiennent les meilleurs résultats
TRINA SOLAR
TSM-xxxNEG21C.20
Puissance entre 680 et 710W
Farbication : Chine
JA SOLAR :
JAM54S30-xxx/MB et JAM54S31-xxx/MB
Puissance entre 380et 425W
Fabrication : Chine
MEYER BURGER
MB_B120A1B_xxx
Puissance entre 380 et 400W
fabrication : Allemagne pour le moment puis États unis en 2025
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