Pour garantir la durabilité des panneaux photovoltaïques dans des conditions météorologiques parfois extrêmes, comme la grêle, des tests rigoureux sont nécessaires. Dans cet article, nous explorerons la résistance à la grêle des panneaux photovoltaïques, en mettant en lumière les tests effectués et en comparant les performances des panneaux à une seule couche de verre avec ceux dotés de deux couches, également appelés panneaux bi-verre.
Les tests de résistance à la grêle des panneaux photovoltaïques
Les tests de résistance à la grêle sont essentiels pour s'assurer que les panneaux photovoltaïques peuvent résister aux chocs violents causés par la grêle sans subir de dommages significatifs. Ces tests simulent des conditions de grêle en laboratoire en utilisant des balles de glace de différentes tailles et vitesses pour frapper la surface des panneaux. Les panneaux sont soumis à des impacts répétés pour évaluer leur résistance.
Les tests de résistance à la grêle sont généralement effectués selon des normes internationales, telles que la norme IEC 61215 pour les panneaux photovoltaïques en silicium cristallin. Cette norme spécifie les critères de performance et les conditions de test, y compris la taille, la masse et la vitesse des balles de glace utilisées. Les panneaux doivent généralement résister à plusieurs impacts sans montrer de dommages visibles ni de réduction significative de leur performance électrique.
Le PVEL teste la résistance mécanique (Charge mécanique et contraintes mécaniques) des panneaux au vent et à la neige de manière très rigoureuse :
- 1 heure de charge statique sur la face avant (2400 pa)
- 1 heure de charge statique sur la face arrière (2400 pa)
- 1000 cycles en dynamique de 1000 pa (1 coup à l'avant, 1 coup à l'arrière)
- 50 cycles de -40°C à -85°C
- 10 cycles de 85° avec 85% d'humidité à -40°C
Mais le test contre la grêle est plus succint (11 emplacements d'impacts ) -4°C.
Différence de résistance entre les modules à simple couche et bi-verre
Panneaux photovoltaïques à une seule couche de verre
Les panneaux photovoltaïques à une seule couche de verre (les plus courants sur le marché) sont composés d'une couche de verre protectrice qui recouvre les cellules solaires et d'un EVA à l'arrière. Ces panneaux sont conçus pour résister à la plupart des conditions météorologiques, y compris la grêle de petite à moyenne taille. Les tests montrent que les panneaux photovoltaïques à une seule couche de verre peuvent généralement résister à des impacts de grêle allant jusqu'à 25 mm de diamètre sans subir de dommages importants. Cependant, dans des conditions de grêle particulièrement violentes, leur résistance est beaucoup plus faible.
Panneaux photovoltaïques bi-verre
Les panneaux photovoltaïques bi-verre sont une innovation récente visant à renforcer la résistance des panneaux aux chocs, y compris ceux de la grêle. Ces panneaux sont construits avec deux couches de verre, une à l'avant et une à l'arrière, enveloppant les cellules solaires. Cette configuration offre une protection supplémentaire contre les impacts extérieurs. Les panneaux bi-verre ont montré une meilleure résistance à la grêle par rapport aux panneaux à une seule couche de verre. Ils peuvent généralement supporter des impacts de grêle plus importants, jusqu'à 35 mm de diamètre, sans subir de dommages majeurs. Cette caractéristique en fait un choix attractif pour les régions où la grêle est fréquente ou de grande taille.
Conclusion du PVEL suite au test de contraintes mécaniques
Les trois données à retenir sont :
- la technologie "multi busbar" évite les zones "inactives" quand une cellule est fissurée suite à un impact ou une charge
- aucun module bi-verre n'a eu de cellule fissurée (en revanche le verre en lui-même s'est fissuré)
Conclusion La résistance à la grêle des panneaux photovoltaïques est un aspect essentiel de leur durabilité et de leur performance à long terme. Les tests rigoureux garantissent que les panneaux peuvent résister à des conditions météorologiques extrêmes, protégeant ainsi l'investissement des propriétaires et contribuant à la transition vers une énergie propre et renouvelable. Les panneaux bi-verre se démarquent en offrant une résistance accrue à la grêle, ce qui en fait une option prometteuse pour les régions exposées à des intempéries plus graves. En effet, en cas de fort impact, c'est le verre qui se brise et non la cellule. Par conséquent, l'installation reste protégée du risque électrique.