EN IEC 62788-1-1 Procédures de mesure pour les matériaux utilisés dans les modules photovoltaïques - Partie 1-1 : Capsules - Matériaux polymères utilisés pour l'encapsulation

Les principaux objectifs de l'encapsulant, définis dans la norme « EN IEC 62788-1-1 Procédures de mesure pour les matériaux utilisés dans les modules photovoltaïques - Partie 1-1 : Encapsulateurs - Matériaux polymères utilisés pour l'encapsulation », qui est basée sur une norme européenne et publiée ultérieurement par la Commission électrotechnique internationale (CEI), sont :

• Couplage optique de la cellule au rayonnement externe
• Connecter mécaniquement les composants du module et les maintenir dans leurs positions relatives
• Composants de modules électriquement isolants
• Liaison thermique des composants du module
• Protection chimique des composants du module (par exemple, en limitant la concentration et le transport de l'eau ou de l'oxygène)

Cette partie de la norme IEC 62788 définit les méthodes d'essai et les exigences de rapport pour les propriétés (optiques, mécaniques, électriques, thermiques et chimiques) des matériaux polymères non rigides (par exemple, polyéthylène-co-acétate de vinyle, EVA) destinés à être utilisés comme encapsulants polymères dans les modules photovoltaïques (PV) terrestres.

En règle générale, les encapsulants sont considérés comme des isolants fonctionnels, ce qui signifie qu'ils fournissent une isolation électrique lorsqu'ils sont présents, mais peuvent ne pas répondre aux exigences d'une isolation fiable.

Les exigences relatives à une isolation fiable sont définies dans les normes IEC 61730-1 et IEC 62788-2-1.

Les méthodes d’essai décrites dans cette norme définissent comment caractériser les matériaux d’encapsulation d’une manière représentative de la manière dont ils seront utilisés dans le module. Cela comprend les feuilles avant, les feuilles arrière, les adhésifs, les joints de bord ou la combinaison avec d'autres composants tels que le verre. Les méthodes décrites dans cette norme soutiennent et complètent les tests liés à la sécurité et aux performances définis au niveau du module PV comme défini dans les normes IEC 61730-2 et IEC 61215-2. Cette norme définit également des méthodes d’essai pour évaluer les propriétés générales des matériaux d’encapsulation polymères.

Les méthodes d’essai décrites dans la présente norme peuvent être utilisées pour :

• Rapport de fiches techniques (aide à la conception de modules ou à la recherche et au développement de matériaux).
• Contrôle des processus et de la production (par exemple, inspection à l'entrée ou à la sortie).
• Mise en œuvre dans les protocoles de qualification de sécurité et de type de conception des modules.
• Étude de fiabilité et de durabilité/élaboration de normes.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

• La rupture adhésive est la dissolution de la liaison entre l'adhésif et le substrat (distincte de la rupture cohésive au sein du matériau adhésif).
• La rupture cohésive est une rupture qui se produit lorsque des fissures se propagent dans la masse d'un matériau.
• L'encapsulant est le matériau utilisé entre le substrat et la couche supérieure pour assurer la protection environnementale des cellules photovoltaïques dans le module photovoltaïque.
• Fickien est le terme descriptif pour un matériau dans lequel le coefficient de diffusion est constant, indépendamment de la concentration du perméant dans les limites de l'incertitude expérimentale.
• La boîte de jonction du module est une combinaison de pièces telles que des boîtes, des couvercles, des plaques de recouvrement, des extensions de boîte, des accessoires. En utilisation normale, il offre une protection adéquate contre les influences extérieures après le montage et l'installation du module photovoltaïque et une protection définie contre le contact avec les pièces sous tension fermées depuis n'importe quelle direction accessible.
• Les matériaux polymères sont des matériaux naturels ou synthétiques. Il se compose principalement de monomères en chaîne, de combinaisons de monomères ou de polymères conjugués et peut contenir des agents de réticulation, des charges, des colorants et d'autres additifs.
• La couche de démoulage est un film de 50 à 250 μm d'épaisseur déposé sur une pile de couches avant la stratification pour neutraliser l'adhérence entre les interfaces. Des exemples de matériaux de démoulage appropriés comprennent des feuilles de fluoropolymère et des feuilles traitées au silicone.
• Une isolation fiable est le système qui assure la protection contre les chocs électriques dans l'application finale (avec les exigences d'épaisseur, de durabilité thermique et de résistance du matériau aux facteurs de stress environnementaux).
• Les tests obligatoires sont les tests qui doivent être effectués, y compris la qualification du module.
• Le module de stockage est la partie réelle du module complexe.
• Le substrat est la combinaison de la couche externe du module PV, qui est située derrière le module PV en tant que substrat et protège les composants internes du module des contraintes externes et des conditions météorologiques et fournit une isolation électrique entre les pièces sous tension et les surfaces accessibles.
• La couche supérieure est la couche extérieure (joint) du module PV, située comme couche supérieure sur la face avant du module PV et protège les composants internes du module des contraintes externes et des conditions météorologiques, tout en fournissant une isolation électrique entre les pièces sous tension et les surfaces accessibles.

Pour se conformer en principe à cette norme, les procédures d'essai suivantes sont utilisées pour évaluer les propriétés optiques, mécaniques, électriques, thermiques et chimiques des matériaux polymères conçus pour être utilisés dans les modules PV terrestres en tant que matériaux d'encapsulation polymères.

Le formulaire de caractérisation universel fournit un rapport complet et standardisé des propriétés fréquemment prises en compte pour les agents d'encapsulation, y compris celles trouvées dans la fiche technique.

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