La norme IEC 60068-2-68:1994 : Essais en environnement – Partie 2-68 : Essai L : Méthode Poussière et sable Lc2

Le test d’abrasion par soufflage de poussières et de sable pour les modules PV pourrait s’apparenter à un gommage du corps chez l’homme, porté à un degré extrême.

Confiés à un institut renommé, nos modules ont passé quatre heures (2 heures sur chaque face) à subir un flux de particules abrasives d’un diamètre de 380µm, lancées à 18m/s, sur une zone ciblée de leur face avant et de leur face arrière, dans un sauna de 63°C, avec le flux d’abrasion arrivant perpendiculairement.
Plutôt relaxant ? Pas vraiment.

Généralement moins perceptible que d’autres essais, considérés plus importants, la réussite de ce test est cependant remarquable. Voyons donc pourquoi :

• De la poussière et des particules de sable de 380µm sont considérés comme étant du sable « moyen » (selon l’ISO 14688-1:2017), composé à 95% de silicium. Il s’agit de grains relativement gros.
• 18m/s correspond à une vitesse d’environ 65Km/h. Pour vous donner une idée, un haboob (vent très intense de poussière et de sable, typique des zones désertiques) souffle à des vitesses comprises entre 35 et 100Km/h.

En conditions réelles d’exploitation, les modules sont rarement soumis à un type de stress aussi intense et concomitant.

Toutefois, un module qui réussit un tel test a toutes les chances de fonctionner longtemps à plein régime : Tout d’abord, car le sable et la poussière présents dans l’air (ou le vent) frappent uniformément la surface du panneau, aussi bien à l’avant qu’à l’arrière. L’attaque est donc moins ciblée.

Deuxièmement, parce que la sévérité des conditions de fonctionnement peuvent considérablement s’atténuer en fonction de la zone climatique ou du type d’installation. Mais, comme l’indique le dicton, qui peut le plus peut le moins et le module est alors « galvanisé ».

Un tel test est effectué pour évaluer la capacité des matériaux à fonctionner en conditions d’abrasion sableuse sans que cela ne dégrade leurs performances, leur efficacité ou leur fiabilité. Dans ce cas précis, le verre et la feuille de fond du module sont soumis à une attention particulière : le sable insufflé sur le module se comportant comme du papier de verre qui ponce la surface du verre à l’avant et la feuille de fond à l’arrière.

aleo a réussi ce test parce que, outre d’autres critères, le verre et la feuille de fond, ne présentaient aucun signe de défaut visuel majeur, et aussi parce que la sécurité électrique du module n’était pas compromise, comme le montrent les photos ci-dessous :

En mai de cette année (2020), une étude réalisée par le groupe Dupont™ sur 3GW de puissance cumulée, soit 9 millions de panneaux répartis parmi 551 installations en Amérique du Nord, Europe, Asie et Moyen-Orient, à montré que 16 % des panneaux (1 440 000 pièces) présentaient des défauts dûs au vieillissement, à l’usure ou à l’abrasion de la feuille de fond (aussi appelée backsheet). On constate même une augmentation de 5 à 23 % entre la quatrième et la neuvième année après installation (www.photovoltaics.dupont.com).
Les causes seraient imputables à la nécessité de réduire les coûts de production pour les fabricants, afin d’être plus compétitifs, et donc à l’utilisation de couches de film polymère de plus en plus fines…

Attention toutefois : réussir ce test seul ne signifie pas que la centrales PV assurera des rendements élevés à long terme si elle n’est pas correctement entretenue. En effet, les sédiments de sable et de poussière, en plus d’être potentiellement dangereux pour la sécurité (dans les cas extrêmes, ils peuvent provoquer un incendie si la boîte de jonction n’est pas correctement scellée), affectent également les performances du panneau par la salissure qu’ils génèrent. Entre 2014 et 2015, le TÜV Rheinland a calculé des pertes pouvant aller jusqu’à 3,7 % dans le cas d’installations non entretenues (c’est-à-dire non nettoyées régulièrement).

Chez aleo, nous ne cesserons jamais d’insister, là aussi, que la nomenclature du module joue un rôle essentiel, combinée avec un entretien adéquat. Il est dans tous les cas essentiel d’associer des composants de qualité pouvant ensemble résister plus de 25 ans.