Fiabilité et durabilité des systèmes photovoltaïques

Passée de marginale à une source d’électricité de premier plan, l’électricité d’origine photovoltaïque a vu une baisse importante et continue de son coût de production au cours des deux dernières décennies qui lui a permis de se retrouver parmi les solutions de production les moins chères au monde. De nombreux pays voient leur part de production d’électricité liée au photovoltaïque augmenter, avec aujourd’hui quelques pour-cent, voire plus, de leur mix électrique. Son succès est en partie lié à sa simplicité et à sa robustesse : des semi-conducteurs, optimisés optiquement et électriquement, sont exposés au soleil et produisent une électricité pratiquement proportionnelle à l’éclairement reçu. Cette apparente simplicité et les retours d’expérience existants montrent que la durabilité peut dépasser les 25-30 ans dans la majorité des cas ; ce chiffre est d’ailleurs repris par les fabricants de modules photovoltaïques dans leur garantie de production, ce qui en fait des objets du quotidien ayant l’une des garanties les plus longues.

En 2026, le photovoltaïque est donc vu comme une source d’électricité décarbonée, peu onéreuse, variable mais fiable, avec un risque de défaillance limité. Ces points expliquent la démocratisation rapide de cette énergie partout dans le monde, avec des taux de croissance annuels souvent au-delà des 20 % par an depuis les années 2000. Toutefois, ce taux de croissance signifie également que cette énergie reste jeune avec la moitié des capacités installées dans le monde qui a moins de trois ans. Les retours d’expérience des systèmes du siècle dernier sont plutôt positifs mais le contexte technico-économique engendre des pressions sur la filière, régulièrement en surcapacité de production, qui se retrouve poussée à baisser ses coûts de fabrication pour survivre tout en poursuivant l’amélioration de ses performances (i.e. l’augmentation de son rendement de conversion). Ces contraintes permettent au photovoltaïque d’atteindre des coûts extraordinairement bas, mais aussi d’augmenter les risques de défauts de fiabilité par certains raccourcis de fabrication, par une mauvaise maîtrise de nouvelles technologies ou par le choix de matériaux certes à bas coûts mais incapables de résister aux contraintes environnementales durant plusieurs dizaines d’années.

Ces « accidents » restent rares, mais la diversification des procédés et des matériaux utilisés pour améliorer le rendement de conversion en continu à des coûts toujours plus bas reste d’actualité. Pour limiter ces accidents, il n’est pas possible d’attendre plusieurs dizaines d’années pour confirmer que tout ira bien ! Plusieurs étapes peuvent être suivies pour sécuriser les meilleurs composants. Il faut tout d’abord avoir une idée précise de la composition d’une centrale solaire et en particulier des modules photovoltaïques, puis bien comprendre quelles peuvent être les sources de dégradation pouvant affecter les composants d’une centrale solaire. Enfin, une fois ces notions acquises, il devient possible d’envisager plusieurs solutions pour limiter les risques futurs de défaillance : des contrôles qualité sur site au moment de l’installation, mais également directement chez les fournisseurs ou encore une vérification des produits avec des laboratoires de contrôle indépendants.

Ce document propose de répondre à ces questions en donnant un aperçu global des éléments à prendre en compte pour la fiabilité et la durabilité des systèmes photovoltaïques, en se concentrant majoritairement sur les modules photovoltaïques. Les bonnes pratiques de contrôle qualité y sont également présentées pour limiter le risque pris lors de l’achat des composants.