Bris de verre des panneaux solaires : causes, risques et solutions pour une filière durable

La fiabilité des panneaux solaires photovoltaïques est un pilier essentiel de la transition énergétique. Alors que le secteur connaît une croissance exponentielle, un phénomène préoccupant gagne en visibilité : les bris de verre spontanés sur les modules. Loin d’être des incidents anecdotiques, ces cas se multiplient et interrogent les pratiques industrielles, la robustesse des produits et la pérennité des installations. Cet article fait le point sur les causes de cette fragilité, ses conséquences et les mesures à prendre pour garantir la qualité et la sécurité des centrales solaires.

Pourquoi les panneaux solaires deviennent-ils plus fragiles ?

La course à la réduction des coûts et à l’augmentation de la puissance a conduit à des évolutions significatives dans la conception des modules. Pour les alléger et faciliter leur manipulation, les fabricants utilisent désormais des verres de plus en plus fins. Si cette approche réduit le poids sur les structures de support (le Balance of System ou BoS) et les coûts logistiques, elle impacte directement la résistance mécanique du panneau.

Un verre aminci, même après trempe, supporte moins bien les contraintes inhérentes à son cycle de vie. Ces contraintes sont multiples : manipulations lors de la production et du transport, installation sur site, expositions répétées aux gradients thermiques (alternance chaud/froid) et aux charges mécaniques (vent, neige). La marge de sécurité des modules s’en trouve réduite.

La hausse alarmante des cas de bris spontanés

Les retours terrain et les tests de fiabilité indépendants confirment une tendance à la fragilisation. Des organismes comme Kiwa et le Renewable Energy Test Center (RETC) publient régulièrement des rapports éloquents. La dernière PV Module Reliability Scorecard de Kiwa PVEL indique que 83% des fabricants ont échoué à au moins un test de fiabilité en 2025, contre 66% en 2024.

Sur le terrain, les conséquences sont directes : des modules se fissurent ou se brisent quelques semaines ou mois après leur installation, sans choc externe identifiable. Ce phénomène engendre :

• Des pertes de production dues à la mise hors service des panneaux endommagés.
• Des coûts supplémentaires pour le remplacement des modules et les interventions.
• Des risques de sécurité majeurs : un verre brisé compromet l’étanchéité et l’isolation électrique du module. Le personnel sur site s’expose alors à des risques d’électrocution, le panneau n’étant plus conforme à sa classe de protection initiale.

Le défi de la détection des microfissures

Le diagnostic est complexe. Les microfissures, souvent invisibles à l’œil nu, peuvent naître lors de la fabrication, du transport ou de l’installation. Sous l’effet des cycles thermiques et des vibrations, elles se propagent jusqu’à provoquer une rupture complète. Leur détection nécessite des inspections minutieuses et parfois des équipements spécifiques (électroluminescence, caméras thermiques). Une identification tardive peut conduire à des infiltrations d’eau, causant des défauts d’isolement, des arcs électriques et, dans les cas extrêmes, des risques d’incendie.

Normes et tests : une adaptation nécessaire face aux nouveaux modules

Les normes internationales, comme la série IEC 61215, définissent les tests de qualification des modules. Cependant, ces protocoles, basés sur des conditions standards, peinent parfois à simuler la diversité et l’intensité des contraintes rencontrées sur des sites réels pendant 25 à 30 ans.

L’arrivée de modules aux formats toujours plus grands (M10, G12, etc.) modifie la répartition des contraintes mécaniques. La communauté technique plaide pour une évolution des méthodes de test, incluant des séquences combinées (mécanique, thermique, humidité) plus représentatives des conditions d’exploitation réelles, au-delà des tests isolés actuels.

Comment garantir la qualité et la robustesse des panneaux ?

Dans ce contexte, se reposer uniquement sur les certifications standard ou les garanties papier est insuffisant. Les acheteurs (développeurs, exploitants, investisseurs) doivent adopter une démarche proactive de contrôle qualité. Voici les bonnes pratiques recommandées :

Audits et contrôles en usine

Un audit approfondi chez le fabricant est crucial. Il doit porter notamment sur le processus de laminage, la qualité des matières premières (notamment le verre) et les contrôles en ligne. Exiger la traçabilité des composants est un gage de sérieux.

Renforcement du contrôle qualité spécifique au verre

Face aux problèmes récurrents avec les modules bi-verre utilisant des feuilles de 2 mm d’épaisseur, un plan de contrôle renforcé du verre est essentiel. Il devrait inclure :

• Inspection à réception : Examen des feuilles de verre brut sous éclairage oblique et avec grossissement pour détecter micro-défauts et inclusions.
• Tests non destructifs : Mesure des contraintes résiduelles de surface (par photoélasticité par exemple) pour identifier les zones de trempe inhomogène.
• Critères d’acceptation stricts : Définition claire de la taille, du type et de la localisation des défauts tolérés.

Surveillance de la chaîne logistique et réception sur site

Des inspections visuelles et des tests par échantillonnage doivent être réalisés avant l’expédition, à la réception et avant l’installation. Il faut vérifier l’absence de dommages de transport et s’assurer que les conditions de stockage (empilement, support) sont respectées pour éviter les contraintes statiques prolongées.

Conclusion : une exigence collective pour une industrie solaire fiable

La pression sur les prix des modules ne doit pas se faire au détriment de leur qualité et de leur durabilité. La multiplication des bris de verre est un signal d’alarme pour l’ensemble de la filière. En renforçant leurs exigences, en menant des audits rigoureux et en partageant les retours d’expérience, les acheteurs ont le pouvoir d’orienter le marché vers une offre plus robuste et plus fiable. La rentabilité à long terme des projets solaires et la sécurité des personnes en dépendent directement. Pour approfondir les normes et bonnes pratiques, des ressources sont disponibles auprès d’organismes comme l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) ou SolarPower Europe.

Note : Cet article s’appuie sur des analyses sectorielles et des rapports de fiabilité publiés par des laboratoires indépendants reconnus.