EN 61215-2 Modules photovoltaïques terrestres (PV) - Procédures d'essai

La norme européenne « EN 61215-2 Modules photovoltaïques terrestres (PV) – Qualification de la conception et homologation de type – Partie 2 : Procédures d’essai » spécifie les exigences de qualification de la conception des modules photovoltaïques terrestres adaptés à un fonctionnement à long terme en climat extérieur. La durée de vie utile des modules ainsi qualifiés dépend de leur conception, de leur environnement et de leurs conditions d’exploitation. Les résultats des essais ne constituent pas une estimation quantitative de la durée de vie des modules.

Dans les climats où les températures de fonctionnement dépassent principalement 70 degrés Celsius, il est conseillé aux utilisateurs d'envisager des tests dans des conditions de test à température plus élevée, comme décrit dans la norme IEC TS 63126. Il est conseillé aux utilisateurs nécessitant des exigences de qualification pour les produits PV ayant une durée de vie plus courte d'envisager des tests conçus pour le PV dans l'électronique grand public, comme décrit dans la norme IEC TS 63163.

Les utilisateurs qui souhaitent avoir l'assurance que les caractéristiques testées dans la norme IEC 61215 apparaissent de manière cohérente dans un produit fabriqué peuvent souhaiter utiliser la norme IEC 62941 concernant les systèmes de qualité dans la fabrication de PV.

Cette norme s'applique à tous les matériaux des modules terrestres plans, tels que les modules en silicium cristallin et les modules à couches minces. Bien qu'elle puisse être utilisée pour les modules de faible intensité (1 à 3 soleils), elle ne s'applique pas aux modules utilisés en plein soleil. Tous les essais pour les modules de faible intensité sont réalisés en utilisant les niveaux d'irradiance, de courant, de tension et de puissance attendus à l'intensité nominale.

Cette série d'essais vise à déterminer les caractéristiques électriques et thermiques du module et à démontrer, dans la mesure du possible et dans des limites de coût et de temps raisonnables, sa capacité à résister à une exposition prolongée aux conditions climatiques extérieures courantes. Les conditions d'essai accélérées sont empiriquement basées sur celles requises pour reproduire certaines défaillances observées sur le terrain et sont appliquées uniformément à tous les types de modules. Les facteurs d'accélération peuvent varier selon la conception du produit ; par conséquent, tous les mécanismes de défaillance ne sont pas nécessairement révélés.

Des informations plus générales sur les méthodes d'essai accélérées, y compris les définitions des termes, sont fournies dans la norme CEI 62506. Certains mécanismes de dégradation à long terme ne peuvent être raisonnablement détectés que par des tests de composants, en raison des longs délais nécessaires pour provoquer une défaillance et de la nécessité de conditions de contrainte coûteuses à reproduire sur de grandes surfaces. Les tests de composants ayant atteint un niveau de maturité suffisant pour établir des critères de réussite/échec avec un niveau de confiance élevé ont été intégrés à la série CEI 61215 en complément de la norme CEI 61215-1. En revanche, dans cette série, les procédures d'essai décrites dans la norme CEI 61215-2 sont réalisées sur des modules.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions donnés dans l'IEC 60050 et l'IEC TS 61836, ainsi que les définitions suivantes, s'appliquent :

• La précision d'un instrument de mesure désigne sa capacité à fournir une valeur spécifiée proche de la valeur vraie du mesurande. Ce terme est utilisé dans l'approximation de la valeur vraie. Plus la valeur spécifiée est proche de la valeur vraie correspondante, meilleure est la précision.
• Le contrôleur fait référence au capteur d'irradiance (par exemple, une cellule ou un module de référence) utilisé pour détecter les dérives et autres problèmes du simulateur solaire.
• Le niveau de puissance de sortie électriquement stable fait référence à l'état du module PV dans lequel il fonctionnera sous une exposition à long terme à la lumière naturelle du soleil dans les climats extérieurs généraux, comme défini dans la norme IEC 60721-2-1.
• La répétabilité des résultats de mesure fait référence à l'étroitesse de l'accord entre les résultats de mesures successives du même mesurande, dans les mêmes conditions de mesure, c'est-à-dire avec la même procédure de mesure, par le même observateur, avec les mêmes instruments de mesure, dans les mêmes conditions, dans le même laboratoire, à des intervalles de temps relativement courts.
• La porte numéro 1 est une comparaison réussite/échec entre les performances d'un module et les spécifications de sa plaque signalétique, comme décrit dans la norme IEC 61215-1.
• La porte numéro 2 est la comparaison réussite/échec entre les performances pré- et post-contrainte d'un module, comme décrit dans la norme IEC 61215-1.

Des modifications techniques importantes ont été apportées lors de la dernière mise à jour de cette norme. À savoir,

• Des tests de charge mécanique cyclique (dynamique) ont été ajoutés.
• Une méthode de test permettant de détecter la dégradation induite par le potentiel a été ajoutée.
• Les méthodes de test nécessaires pour les modules PV double face ont été ajoutées.
• Les méthodes d'essai nécessaires aux modules flexibles ont été ajoutées, notamment les essais de flexion.
• Les exigences du simulateur ont été révisées pour garantir que l’incertitude soit à la fois bien définie et minimisée.
• Une correction a été apportée au test d'endurance des points chauds où la procédure pour les technologies de couches minces intégrées monolithiquement contenait auparavant deux sections décrivant une procédure adaptée uniquement aux modules en silicium.
• Lors du test thermique de la diode de dérivation, il a été jugé suffisant de sélectionner trois diodes à tester au lieu de toutes.
• Le test de fonctionnement nominal du module et le test de performance associé ont été supprimés de la série de normes IEC 61215.

Les méthodes d'essai décrites dans cette norme comprennent :

• Inspection visuelle
• Détermination de la puissance maximale
• essai d'isolation
• Mesure des coefficients de température
• Section d'espace réservé, anciennement
• Performances dans des conditions de test standard
• Faible performance de rayonnement
• Test d'exposition en extérieur
• Test d'endurance des points chauds
• Test de préconditionnement UV
• essai de cyclage thermique
• Test d'humidité-congélation
• Essai de chaleur humide
• Robustesse des terminaisons
• Test de courant de fuite humide
• Test de courant de fuite humide
• Test de grêle
• Test de diode de dérivation
• Stabilisation
• Essais de charge mécanique cyclique (dynamique)
• Test de dégradation potentielle induite
• Test de flexion

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs avec un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous fournissons également des services de test conformes à la norme « EN 61215-2 Modules photovoltaïques (PV) terrestres – Qualification de la conception et homologation – Partie 2 : Procédures d'essai ».