Alors que le monde est confronté au changement climatique et aux crises énergétiques, l'énergie solaire est apparue comme une source d'énergie propre, renouvelable et abondante, suscitant une attention mondiale. La technologie photovoltaïque (PV), qui convertit directement la lumière du soleil en électricité, a connu une adoption généralisée dans le monde entier. Cependant, l'efficacité et la fiabilité des systèmes photovoltaïques dépendent non seulement des performances des panneaux solaires, mais aussi des composants du système, en particulier des câbles photovoltaïques, qui jouent un rôle essentiel.

Les câbles photovoltaïques, spécialement conçus pour les systèmes d'énergie solaire, servent de conduits essentiels pour la transmission de l'électricité CC des panneaux solaires aux onduleurs, aux boîtes de jonction, aux armoires de distribution et, finalement, au réseau ou aux utilisateurs finaux. Tout comme les vaisseaux sanguins dans le corps humain, ces câbles déterminent l'efficacité de la transmission de l'énergie, la sécurité et la durée de vie opérationnelle d'un système.

Les câbles photovoltaïques (câbles PV), également appelés câbles solaires, sont des câbles unipolaires ou multipolaires conçus exclusivement pour les systèmes d'énergie solaire. Composés de conducteurs, de couches d'isolation et de gaines de protection, ils interconnectent les panneaux solaires, les onduleurs et autres équipements pour faciliter la transmission de l'électricité au sein des systèmes PV.

Les câbles PV remplissent quatre fonctions essentielles :

• Transmission d'énergie : Ils acheminent efficacement l'électricité CC des panneaux solaires aux composants du système.
• Assurance de la sécurité : Leur conception résistante aux intempéries et aux températures élevées prévient les risques électriques dans les environnements difficiles.
• Amélioration de l'efficacité : Les câbles à faible résistance minimisent les pertes d'énergie pendant la transmission.
• Longévité : La construction durable correspond à la durée de vie de plus de 25 ans des systèmes solaires, ce qui réduit les coûts de maintenance.

Aux États-Unis, les câbles PV doivent être conformes à la norme UL 4703, qui spécifie les exigences pour :

• Le dimensionnement des conducteurs (18 AWG à 2 000 kcmil)
• Les matériaux (conducteurs en cuivre, en aluminium plaqué de cuivre ou en aluminium)
• L'isolation (généralement XLPE ou EPR)
• Les tensions nominales (600 V, 1 kV ou 2 kV)
• La résistance aux intempéries et les températures nominales (90 °C en milieu humide à 150 °C en milieu sec)

La norme européenne EN 50618 régit :

• Les spécifications des matériaux pour la durabilité
• Les normes de construction des câbles
• Les critères de performance pour la résistance électrique, mécanique et environnementale
• Les protocoles de test pour vérifier la conformité

Les normes supplémentaires incluent la norme chinoise GB/T 30698, la norme japonaise JIS C 3661 et la norme australienne AS/NZS 5033.

L'article 690 du Code national de l'électricité (NEC) des États-Unis impose :

• Des câbles de type USE-2 ou PV pour le câblage extérieur exposé des réseaux
• Des options d'installation de goulottes pour les circuits extérieurs
• Des exigences en matière de câbles MC ou de conduits pour les circuits dépassant 30 V
• La reconnaissance exclusive des câbles certifiés UL

Les câbles PV surpassent les câbles standard grâce à :

• Une résistance supérieure aux UV/à l'ozone/aux produits chimiques
• Une plage de températures de fonctionnement plus large (-40 °C à +90 °C+)
• Une résistance accrue à l'abrasion
• Des propriétés ignifuges
• Une conductivité électrique optimisée

Les techniques d'installation efficaces incluent :

• Une fixation sûre avec des colliers de serrage ou des attaches résistants aux UV
• L'utilisation de goulottes dans les zones sujettes aux rongeurs
• Une inspection régulière du routage des câbles
• La conformité aux exigences de support locales

Les tendances émergentes incluent :

• Une capacité de tension plus élevée (jusqu'à 2 kV+)
• Des matériaux avancés résistants aux intempéries
• Des conceptions légères pour une installation plus facile
• Des capacités de surveillance intelligente
• Des alternatives de matériaux respectueuses de l'environnement

Principales considérations lors de la spécification des câbles PV :

Les procédures appropriées impliquent :

1. Une installation professionnelle avec les outils appropriés
2. Une inspection approfondie avant l'installation
3. Des techniques de terminaison correctes
4. Une fixation et un routage sécurisés
5. Des contrôles de performance et un nettoyage réguliers

La gestion des câbles en fin de vie comprend :

• La séparation des matériaux (cuivre/aluminium/plastiques)
• Le recyclage des métaux par fusion
• Le retraitement des polymères
• La réutilisation des matériaux en boucle fermée

Alors que l'adoption de l'énergie solaire s'accélère à l'échelle mondiale, les câbles photovoltaïques continueront d'évoluer pour répondre aux exigences de performance plus élevées tout en soutenant une infrastructure énergétique durable. Leurs avancées techniques, de la surveillance intelligente aux matériaux respectueux de l'environnement, les positionnent comme des composants indispensables dans la transition vers les énergies renouvelables.