La norme « IEC TS 62804-1 Modules photovoltaïques (PV) - Méthodes d'essai pour la détection de la dégradation induite par le potentiel - Partie 1 : Silicium cristallin », publiée par la Commission électrotechnique internationale (CEI), décrit les procédures d'essai et d'évaluation de la durabilité des modules photovoltaïques (PV) en silicium cristallin face aux effets de contraintes haute tension de courte durée, notamment la dégradation induite par le potentiel . Cette norme comprend deux méthodes d'essai qui ne produisent pas intrinsèquement des résultats équivalents. Celles-ci sont présentées comme des tests de dépistage. Aucun de ces tests ne prend en compte tous les facteurs présents dans l'environnement naturel susceptibles d'affecter la vitesse de dégradation induite par le potentiel.
Les méthodes expliquent comment atteindre un niveau de stress constant. Ces tests sont conçus pour les modules PV en silicium cristallin avec une ou deux surfaces en verre, les cellules en silicium avec des couches diélectriques passivantes, les mécanismes de dégradation impliquant des ions mobiles affectant le champ électrique sur le semi-conducteur en silicium ou ceux qui interagissent électroniquement avec le semi-conducteur en silicium lui-même.
Cette norme n'est pas conçue pour évaluer les modules dotés de technologies à couches minces, de dispositifs tandem ou hétérostructures. Cette norme décrit des méthodes permettant de mesurer la robustesse d'une conception de module face à la dégradation due aux effets de tension du système qui se produisent sur des périodes de temps relativement courtes. Ces tests ne sont pas destinés à examiner des effets combinés spécifiques tels que la défaillance de l'encapsulation qui peut se produire dans les modules sur des périodes plus longues, ce qui peut entraîner une pénétration rapide de l'humidité et une corrosion électrochimique.
Cette norme n'inclut pas l'éclairage du module qui peut affecter le taux de dégradation. Les méthodes de test sont conçues pour mesurer la sensibilité aux perturbations induites par le potentiel et produire des résultats spécifiques aux tests et à la configuration de mise à la terre du module.
Étant donné que la méthode de test de tension dans une chambre environnementale utilise un niveau d'humidité sans condensation pour agir comme chemin conducteur vers la terre électrique, elle applique souvent moins de tension vers le centre de la face du module, ce qui fait que l'effet de dégradation induit par le potentiel est concentré vers les bords du module.
La méthode de tension, qui met en contact les surfaces avec une électrode conductrice mise à la terre, évalue la sensibilité des cellules et certains effets des matériaux d'emballage des composants tels que le verre et la résistance à l'encapsulation. Cependant, il ne distingue pas les effets de certaines méthodes de construction, telles que l’utilisation de supports de rail arrière, de clips de bord et de cadres isolants, pour atténuer la distorsion induite par le potentiel. La résistance réelle des modules aux contraintes de tension du système dépend des conditions environnementales dans lesquelles ils fonctionnent. Ces tests visent à évaluer la sensibilité du module PV à la dégradation induite par le potentiel, indépendamment des contraintes réelles de fonctionnement dans différents climats et systèmes.
Les échantillons d’essai doivent être représentatifs du matériau testé. Lorsqu'un produit est conçu pour être utilisé dans un seul endroit, trois échantillons doivent être testés par la même méthode avec le flux de vapeur dans la direction spécifiée. Lorsque les surfaces d’un produit sont indiscernables, trois échantillons doivent être testés avec la même méthode. Lorsqu'un produit présente des surfaces différentes et que l'emplacement de la source de vapeur est indépendant de l'installation, six échantillons doivent être testés par la même méthode, trois avec un flux de vapeur dans chaque direction, et rapportés comme tels. Un échantillon vierge est requis pour les deux orientations.
Les matériaux de composition et de structure physique homogènes doivent être testés à n'importe quelle épaisseur pour déterminer la perméabilité à la vapeur d'eau. Lors de la détermination de la perméabilité, l’échantillon doit avoir une épaisseur d’au moins 12,5 mm.
Une feuille constituée d'un seul matériau dont la structure physique varie d'une couche à l'autre (par exemple, une mousse plastique naturelle ou du caoutchouc) doit être testée à son épaisseur d'utilisation.
Si un matériau présente une surface piquée ou texturée, l'épaisseur totale testée, si elle est inférieure à l'épaisseur de service, doit être au moins cinq fois supérieure à la somme des profondeurs maximales des piqûres sur chaque face.
Lors des tests de joints scellés avec des adhésifs sensibles à la pression utilisés dans les systèmes de pare-vapeur isolants, des échantillons sont préparés conformément à la norme ASTM C1809.
Tous les tests nécessitent un échantillon vierge supplémentaire à tester comme les autres, sauf qu'aucun dessiccant ni eau n'est placé dans le récipient. Le fait de ne pas utiliser cet échantillon vierge pour déterminer les poids des conteneurs modifiés peut augmenter considérablement le temps nécessaire pour terminer le test. Le temps nécessaire pour atteindre l’équilibre de transmission de la vapeur d’eau augmente avec le carré de l’épaisseur. Certains matériaux épais, notamment hygroscopiques, peuvent prendre jusqu’à 60 jours pour atteindre des conditions d’équilibre.
L'échantillon vierge est utilisé pour éliminer les effets des changements de pression barométrique et élimine le besoin de corrections de flottabilité, de changements d'humidité des matériaux hygroscopiques et de changements de masse des échantillons non durcis. Cela permet des calculs plus simples et plus précis et réduit le temps nécessaire pour déterminer le changement de masse à l'état stationnaire.
L'échantillon vierge devient le quatrième échantillon d'un ensemble de tests standard à trois plaques.
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