La norme « EN IEC 62788-1-2 Procédures de mesure pour les matériaux utilisés dans les modules photovoltaïques - Partie 1-2 : Encapsulations - Mesure de la résistivité volumique des capsules photovoltaïques et autres matériaux polymères », qui est basée sur une norme européenne et publiée ultérieurement par la Commission électrotechnique internationale (CEI), décrit une méthode et fournit des conseils pour mesurer la résistivité volumique des matériaux utilisés comme encapsulation, joints latéraux, feuilles avant, feuilles arrière ou autres matériaux isolants dans un module photovoltaïque (PV). Les tests sont effectués sur des échantillons préconditionnés secs, humides ou mouillés. Dans le cas de feuilles avant et arrière constituées de plusieurs couches, la résistivité mesurée est une valeur effective. Ce test est conçu pour mesurer la température ambiante, mais peut également être utilisé à des températures plus élevées.
Il est connu que la dégradation des modules photovoltaïques est causée en partie par la corrosion électrochimique et d’autres processus de dégradation induits par le potentiel. Ces processus peuvent dépendre de la résistivité d’un composant polymère. Par conséquent, la résistivité CC des composants polymères est pertinente pour la conception et la durabilité des modules sur le terrain. La résistivité peut dépendre de l'état de durcissement, de la température, de la teneur en eau et de l'historique de tension. Un certain nombre d'options sont incluses pour permettre d'effectuer des mesures de manière cohérente avec les conditions représentatives du module de terrain.
La plupart des méthodes et équipements de mesure de résistivité deviennent imprécis et variables pour les matériaux dont la résistivité volumique est supérieure à 1016¹⁶ Ω∙cm. Par conséquent, cette norme est utilisée pour les mesures inférieures à 1 ⋅ 1017¹⁷ Ω∙cm.
Les matériaux monolithiques et multicouches (par exemple les pages de couverture et les pages de dos) conviennent à la mesure. Des méthodes sont décrites pour la mesure de la température ambiante avec des directives supplémentaires pour les tests à des températures élevées.
Les résultats varient en fonction de la teneur en humidité, les matériaux doivent donc être testés avant utilisation. Des procédures de préconditionnement ont été ajoutées pour les environnements secs, humides et mouillés.
Selon le matériau, l'historique de tension affectera le résultat mesuré. Le taux de variation du courant et le temps nécessaire pour atteindre l'équilibre varient, car il faut généralement des heures ou des jours pour que le matériau atteigne un niveau statique. Par conséquent, des méthodes à long terme et à court terme ont été ajoutées (méthodes A et B).
La méthode de polarité alternée à court terme spécifiée B est conçue pour une comparaison qualitative. La méthode A, polarité marche/arrêt à long terme, est recommandée pour la caractérisation en termes de résistance PID.
Les mesures obtenues à l'aide des deux méthodes peuvent être utilisées par les fabricants de matériaux pour le contrôle de la qualité des matériaux d'isolation électrique et à des fins de reporting dans les fiches techniques des produits. Les fabricants de modules photovoltaïques peuvent utiliser ces méthodes pour l’acceptation des matériaux, la sélection des matériaux, le développement des processus, l’analyse de la conception ou l’analyse des défaillances.
Cette méthode de mesure peut également être utilisée pour surveiller les performances des matériaux isolants électriques après exposition aux intempéries et pour évaluer leur durabilité.
Lors de la préparation de l'échantillon, des films polymères minces ou des stratifiés (jusqu'à 2 mm d'épaisseur) sont utilisés comme échantillons d'essai. Une épaisseur de 0,5 mm est actuellement typique dans les applications d'encapsulation PV et de scellement des bords et constitue l'épaisseur recommandée à utiliser pour ces matériaux dans cette norme. L’épaisseur ne doit pas varier de plus de 10 pour cent sur l’échantillon. Pour les matériaux de support ou de façade, les échantillons doivent avoir la forme et l'épaisseur fournies par le fabricant, généralement entre 0,15 mm et 0,30 mm. Les échantillons doivent être durcis conformément aux spécifications du fabricant ou traités d'une manière typique pour ce matériau. Les surfaces des échantillons doivent être lisses, ce qui peut nécessiter un durcissement ou un traitement thermique lorsqu'ils sont maintenus entre des surfaces planes et planes.
Les matériaux d'essai doivent être préconditionnés dans l'une des conditions suivantes et la méthode spécifiée avec le résultat rapporté doit être appliquée :
Pour certaines classes de matériaux, comme les joints de bord remplis de dessiccant, il peut falloir beaucoup plus de 48 heures pour atteindre l'équilibre. Dans ce cas, une vérification du solde est requise. Si les échantillons sont laminés sur une feuille métallique d'un côté, ils devront s'équilibrer pendant 48 heures au lieu de 96 heures. Lors du conditionnement, les échantillons ne peuvent pas être empilés les uns sur les autres et il doit y avoir un espace d'air d'au moins 2 mm entre les échantillons. Les échantillons doivent être placés dans le dispositif d’essai immédiatement après avoir été retirés de la chambre de préconditionnement.
Étant donné que les échantillons sont en contact étroit avec les électrodes étanches au gaz, la teneur en humidité ne devrait pas changer de manière significative pendant la période d’essai. Dans des conditions sèches, cela peut être minimisé en plaçant le dispositif de test dans un environnement sec ou en ajoutant un dessiccant au dispositif. De même, la réalisation du test dans un laboratoire ou une pièce à 50 % d’humidité relative élimine ce problème pour les échantillons humides. L'épaisseur de chaque échantillon d'essai doit être mesurée après conditionnement, avant l'essai. L'épaisseur doit être considérée comme la moyenne de trois mesures prises à différents endroits de l'échantillon.
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