Tôle arrière des modules photovoltaïques : voici les facteurs de dégradation à surveiller !

Dans un panneau, le feuille de fond constitue la partie arrière des modules photovoltaïques simple face. Son rôle est crucial : il protège les composants électriques à l'intérieur du module des éléments extérieurs et assure un fonctionnement sûr même lorsque le système est soumis à des tensions élevées. Couramment, la feuille de fond est composée d'un matériau multicouche, constitué de trois films ayant chacun des propriétés et des épaisseurs différentes, à savoir : Couche intérieure (10-100 µm ) : c'est la couche de fond la plus interne du module et est en contact direct avec l'encapsulant (EVA) ; Couches centrales (250 µm ) : c'est la couche intermédiaire de la backsheet, elle offre résistance mécanique et isolation électrique mais a également pour tâche de protéger toute infiltration d'eau, d'oxygène et empêche la fuite d'acide acétique généré par la décomposition de l'EVA ; Couche externe (10-50 µm ) : c'est la couche exposée à l'environnement extérieur de la backsheet, elle offre donc une résistance aux rayons UV directs et indirects, aux agents atmosphériques, ainsi qu'une résistance mécanique pendant la phase de transport et d'installation. Alors que la couche centrale (Core layer) est toujours constituée de Polyéthylène Téréphtalate (PET) qui offre d'excellentes qualités en terme de résistance mécanique et d'isolation électrique, les couches la plus interne et la plus externe peuvent être constituées de divers matériaux, au choix parmi lesquels Le fabricant influence le prix final du module. La durabilité de la feuille arrière joue un rôle clé dans la durée de vie du module. Les méthodes de dégradation relatives au dos du panneau sont différentes et peuvent affecter les trois couches précédemment décrites. Voici quelques types de dégradations associées à l’arrière d’un module photovoltaïque : Poudrage (ou farinage) : se produit dans la couche externe et est provoqué par les UV réfléchis et les agents atmosphériques auxquels est soumis l'arrière du module ; Fissuration : cela se produit dans les trois couches constituant la feuille de support, des fissures peuvent en effet apparaître aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur car l'exposition directe de la couche interne aux rayons UV et aux cycles thermiques provoque une cristallisation de ce film avec pour conséquence une perte d'élasticité et des fissures ; cependant, la cellule protège la couche interne de la feuille de fond de l'exposition directe aux rayons UV, c'est pourquoi la formation de fissures dans cette couche n'affecte que les espaces laissés libres entre deux cellules directement exposées à la lumière ; Création de moisissures et d'algues : causé par une infiltration d'eau due à une défaillance de la feuille de fond ; Effondrement de la vitre avant : si la feuille de support ne garantit pas une isolation correcte contre l'humidité et l'eau, celles-ci peuvent affecter au fil du temps les caractéristiques mécaniques du verre, provoquant son effondrement. Délaminage : se manifeste par l'apparition de bulles au dos du panneau qui, si elles sont présentes dans la zone centrale du module, peuvent ne pas représenter un problème de sécurité. La zone affectée fonctionnerait en fait à une température légèrement plus élevée que la zone adjacente, mais tant que la bulle n'est pas brisée ou dilatée, sa présence n'affecte pas les performances et la sécurité du module. Les choses sont différentes si, au contraire, le délaminage et la formation conséquente de bulles se produisent à proximité de la boîte de jonction ou à proximité du bord du module ; le délaminage du bord pourrait en effet fournir un chemin à l'eau qui, lors d'un orage ou aux premières heures de la journée, sous forme de dépôts de rosée sur le module, s'y déverserait ensuite. Cela peut fournir un chemin électrique direct vers la terre, créant ainsi un grave problème de sécurité. De même, le délaminage à proximité de la boîte de jonction peut provoquer son desserrage, ce qui exerce une contrainte mécanique sur les composants sous tension et provoque leur défaillance. Malheureusement, il n'existe pas de remèdes aux problèmes provoqués par la dégradation de la backsheet d'un module qui soient économiquement réalisables et garantissant une fiabilité dans le temps autre que le remplacement du module, qui est reconnu sous garantie par le constructeur comme un défaut de fabrication. source : "Étude de feuille de fond PV à grande échelle dans SolMat publiée par Claudia Buerhop-Lutz" (https://www.hi-ern.de) source : "Analyse avancée des défaillances des feuilles de fond de 26 centrales électriques" (https://www.ise.fraunhofer.de) source : "Revue des pannes des modules photovoltaïques - AIE Agence internationale de l'énergie" Vous souhaitez approfondir d’autres phénomènes de dégradation ou particularités impliquant les modules photovoltaïques ? 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