Le panneau solaire photovoltaïque

Tests des panneaux photovoltaïques.

Les panneaux solaires photovoltaïques étant destinés à fonctionner par tous les temps, ils sont soumis à une série impressionnante de tests normalisés de leurs caractéristiques électriques, de tenue mécanique et de vieillissement accéléré.

Résistance mécanique.

L’étude de la tenue à l’impact du module (graviers, grêle,…) du panneau solaire photovoltaïque est simulée par la chute libre d’une bille d’acier (diamètre 38mm, masse 227 g) d’un mètre de hauteur au centre du panneau.

La mesure de la charge mécanique que peut supporter le centre du module et la mesure de sa tenue à une torsion de sa structure métallique sont réalisées grâce à des moyens d’épreuve.

La robustesse des connexions de la boîte de jonction et la mesure de la résistance mécanique des fils de connexion sont évaluées par torsion des bornes de connexion de la boîte de jonction.

STC et NOCT.

Pour comparer les panneaux solaires photovoltaïques de différentes fabrications, il a été décidé par convention de choisir comme conditions standard (STC) un ensoleillement de 1000W/m2 (1 soleil) selon la répartition spectrale AM1.5, et une température de cellule de 25°c.

Comme les cellules photovoltaïques d’un panneau solaire soumis à l’ensoleillement fonctionnent à une température plus élevée que la température ambiante, il a été aussi décidé par convention de choisir comme conditions normales (NOCT) un ensoleillement de 800W/m2, une température ambiante de 20°c et une vitesse de vent de 1m/s.

On utilise des simulateurs solaires pour déterminer la température NOCT, les performances électriques aux conditions standard et dans les conditions NOCT, les coefficients en température, ainsi que l’endurance aux occultations partielles (Point chaud ).

Tests de vieillissement accéléré.

L’étude de la tenue à la corrosion et aux cyclages de température en milieu agressif des panneaux solaires consiste en la mesure de leur résistance aux ambiances salines, à l’humidité, au givre, à la chaleur humide et à l’exposition prolongée aux rayonnements ultra-violets. Elle se pratique dans des chambres climatiques où on peut combiner toutes ces contraintes.

Incidents possibles en exploitation.

Rupture du verre

Déchirures de la couche arrière tedlar

C’est toujours une action externe qui peut aboutir à la rupture de verre : installation non conforme, choc violent…Le verre étant trempé, toute la surface du verre est brisée. Ceci résulte généralement en la réduction de 30 à 50 % des performances du panneau solaire qui pourra cependant continuer à être employé jusqu’à son remplacement.

C’est le cas le plus grave (vandalisme). S’il y’a une déchirure profonde de la couche arrière en tedlar du panneau solaire, l’humidité va pouvoir s’infiltrer à l’intérieur du module photovoltaïque provoquant l’oxydation et la destruction des soudures de l’interconnexion des cellules solaires photovoltaïques, le module doit être alors vite remplacé.