Essais mécaniques de cellules solaires ou photovoltaïques (IEC 61646, IEC 61215)

Avec l'intérêt grandissant pour les énergies vertes, les fabricants développent des cellules solaires plus efficaces et moins onéreuses pour des applications diverses. Nous avons été sollicités pour fournir plusieurs systèmes d'essais de matériaux destinés  à l'évaluation des performances mécaniques de films fins et de substrats utilisés dans la fabrication de cellules photovoltaïques. Les cellules solaires sont développées et fabriquées par de nombreuses sociétés dans le monde, chacune essayant d'optimiser l'énergie fournie par la cellule, tout en maintenant une qualité et fiabilité hautes et en minimisant les coûts. La Commission Electrotechnique Internationale  (CEI) est l'organisation mondiale qui prépare et publie les normes internationales pour toutes les technologies liées à l'électricité ou à l'électronique, plus communément appelées électrotechnologies.

Ces fabricants doivent obtenir la qualification de conception et l'homologation par type selon la spécification IEC 61646 "modules photovoltaïques terrestres à films minces" et/ ou IEC 61215 "module photovoltaïque terrestre en silicone cristallin".  L'essai mécanique de la norme détermine la capacité du module à supporter la pression exercée par un vent de 130 km/h. Une charge est appliquée graduellement et alternativement sur les deux faces du module jusqu'à 2 400 Pa et est maintenue pendant une heure, ceci étant répété durant 3 cycles.

 Autres essais Instron pour modules photovoltaïques :

• Essai de flexion 4 points de substrat de verre et d'acier inoxydable pour s'assurer de la résistance des arêtes de ces substrats. Cet essai permet de garantir que la rigidité du substrat est suffisante pour assurer une connexion électrique fiable à long terme dans toute la cellule.

•  Un essai de pelage à 90° sur diverses couches de film mince, aussi appelé "piles". Cet essai d'arrachement confirme la qualité du collage entre les couches et les colles utilisées. Il est important que les fabricants connaissent la résistance de collage de ces différentes couches de film et sachent quelle interface peut avoir la résistance d'adhérence minimale.

Nous recommandons d'utiliser un système d'essai electromécanique monocolonne équipé d'un accessoire de pelage à 90°, de mâchoires pneumatiques à serrage parallèle et de mors à faces caoutchoutées pour mesurer les forces d'adhérence sur ces couches de film mince. Le logiciel Bluehill® 2  automatise la mesure de la force d'adhérence et procure à l'utilisateur une totale confiance dans ses résultats d'essai. Notre accessoire de fixation exclusif de pelage à 90° n'induit aucun frottement, toutes les forces mesurées proviennent directement et uniquement du film et de l'adhésif. La résistance du film étant très importante, de nombreux fabricants utilisent une machine monocolonne équipée de mors pneumatiques pour essais de traction sur films minces pour en déterminer la résistance à la traction.

En résumé, les systèmes d'essais électromécaniques et leurs accessoires permettent aux fabricants de répondre aux exigences mécaniques demandées dans l'IEC 61646 ou dans d'autres normes exigées en interne. Votre ingénieur de service Instron peut vous aider à configurer votre système d'essai pour qu'il réponde à ces exigences.