Le PID (Potential Induced Degradation) est un phénomène qui peut influencer les performances des modules photovoltaïques, provoquant une réduction significative de leur efficacité et de leur production d'énergie au fil du temps. Ce phénomène est principalement lié à une différence de potentiel électrique entre les cellules photovoltaïques et la mise à la terre du module, qui peut provoquer une dégradation des propriétés électriques du module lui-même. Cet effet indésirable, s'il n'est pas identifié rapidement, peut entraîner des dysfonctionnements, une perte de puissance et d'efficacité du module et des dommages permanents pouvant potentiellement rendre le module inutilisable. Qu’est-ce que le PID et quelles sont ses causes ? Le PID c'est un phénomène de dégradation qui concerne le potentiel des modules solaires photovoltaïques. Lorsque les modules photovoltaïques ont un potentiel négatif par rapport à la terre , une haute tension est créée entre les cellules du module et le châssis, qui est relié à la terre pour des raisons de sécurité. Cette différence de potentiel attire les électrons des matériaux utilisés dans les modules PV, provoquant une décharge à travers le cadre puis vers le sol. Cette migration des porteurs de charge entraîne une dégradation de l'effet photovoltaïque ; en effet, les électrons qui ont tendance à se disperser vers le sol génèrent un petit courant de fuite . Ce phénomène affaiblit les cellules de silicium et réduit considérablement les performances globales du module photovoltaïque, compromettant ainsi l'efficacité de l'ensemble de l'installation de production. Les causes qui génèrent l’effet PID sont différentes, mais peuvent être divisées en trois niveaux caractérisant un système PV : Niveau cellulaire : le phénomène peut être déclenché par la tendance de la couche antireflet présente dans les cellules à se polariser, ou par de faibles niveaux de dopage ou la présence de défauts dans le réseau cristallin ; Niveau du module : Les propriétés diélectriques de l'encapsulant et sa faible résistance à la perméation des molécules d'eau peuvent déclencher et accélérer la dégradation ; Niveau système : le niveau de tension auquel se trouve le module par rapport à la terre et les courants de fuite induits sont certainement la cause principale de l'apparition de ce phénomène. En plus de cela, les aspects liés à l'environnement doivent être pris en compte, en effet des facteurs tels qu'une humidité et une salinité élevées peuvent accélérer le processus PID. Les températures élevées peuvent également contribuer à la création de PID car elles favorisent l'absorption des molécules d'eau, augmentant la perméabilité de l'encapsulant et favorisant les courants de dispersion. Effets du PID et comment les éviter : Le PID implique principalement deux types de dégradation : Électrocorrosion de couche transparente (TCO) : réaction électrochimique entre l'humidité et le sodium présent dans le verre de protection qui génère une corrosion qui dégrade le TCO lui faisant perdre ses propriétés conductrices et réduisant l'efficacité du module. Une telle dégradation est irréversible et n'a d'autre solution que de changer de technologie dans la construction des panneaux. Polarisation cellulaire : dans les cellules cristallines de silicium standards, avec du silicium dopé de type 'p', une accumulation de charges positives peut se produire sur le dessus de la cellule. Cela peut provoquer une fuite de charges négatives à travers le matériau d'encapsulation, le long du cadre et même à travers la vitre avant. Dans le cas du silicium soumis à un dopage de type « n », des charges négatives s'accumulent en surface, tandis que des charges positives se déchargent. Ce phénomène peut entraîner une détérioration et une perte de puissance jusqu'à 70% dans quelques années. Cet effet peut cependant être annulé en inversant la polarité. Pour tenter de prévenir et d'atténuer le phénomène de Dégradation induite potentielle il est possible d'intervenir sur les aspects suivants : Conception : Utiliser des matériaux et des techniques de conception minimisant la différence de potentiel entre les cellules et le sol. Par exemple, choisissez des encapsulants résistants à la migration des ions. Mise à la terre adéquate : Assurer une mise à la terre correcte des modules photovoltaïques pour réduire la différence de potentiel. Technologies anti-PID : Certains fabricants développent des technologies anti-PID spécifiques, telles que des revêtements spéciaux, des traitements de surface des modules et des verres de quartz de haute qualité qui, par nature, contiennent des concentrations de sodium. Entretien et surveillance : Effectuez une maintenance régulière et surveillez les performances du module pour détecter et atténuer rapidement les premiers signes de PID. Ce phénomène peut en effet être reconnu grâce à des tests électriques spécifiques qui mesurent la perte de puissance et grâce à des analyses thermographiques, qui peuvent mettre en évidence les différences de température provoquées par la dégradation des cellules.