Guide Technique : Norme IEC 61215 pour les Panneaux Photovoltaïques

1. Introduction

La norme IEC 61215 est un standard international qui définit les tests de qualification pour les panneaux photovoltaïques en silicium cristallin. Elle vise à garantir la fiabilité, la durabilité et la performance des modules solaires dans des conditions réelles d’exploitation.

2. Objectifs et Portée de la norme IEC 61215

• Assurer la conformité des modules PV aux exigences de durabilité et de sécurité.
• Tester les modules pour garantir une longévité d’au moins 25 ans.
• Identifier les défaillances potentielles liées aux conditions climatiques et aux contraintes mécaniques.

3. Catégories de Tests de la Norme IEC 61215

La norme comprend plusieurs catégories de tests pour vérifier les performances et la résistance des modules solaires.

3.1. Tests des Performances

• Test sous Conditions Standard (STC) : Mesure de la puissance nominale du panneau sous une irradiance de 1000 W/m², une température de cellule de 25°C, et un spectre AM 1.5.
• Mesure de la Résistance en Série et en Parallèle : Permet d’évaluer les pertes ohmique internes.
• Essai de tension de claquage diélectrique : Teste la capacité du module à supporter des surtensions sans provoquer d’arcs électriques ou de courts-circuits.

3.2. Tests de Fiabilité Climatique

• Cyclage Thermique (TC – Thermal Cycling) :
  • Variation de température entre -40°C et +85°C.
  • 200 cycles pour simuler les variations de température diurnes.
  • Objectif : détecter les fissures dans les cellules et les délaminations.
• Humidité et Chaleur (Damp Heat – DH) :
  • 1000 heures d’exposition à 85% d’humidité relative et 85°C.
  • Objectif : tester la résistance des joints d’encapsulation et des connexions.
• Test UV :
  • Simulation d’une exposition prolongée aux UV.
  • Objectif : vérifier la dégradation du verre et des polymères.

3.3. Tests de Contraintes Mécaniques : la norme IEC 61215

• Charge Mécanique (Mechanical Load – ML) :
  • Application d’une pression jusqu’à 5400 Pa pour simuler la neige et le vent fort.
  • Objectif : garantir la robustesse structurelle.
• Test de Grêle (Hail Impact Test) :
  • Projection de billes de glace de 25 mm à 23 m/s sur la surface du panneau.
  • Objectif : tester la résistance aux impacts.
• Essai de torsion et flexion : Vérifie la solidité des connexions électriques et des soudures en soumettant le panneau à des contraintes mécaniques.

3.4. Tests de Dégradation et Sécurité Électrique : la norme IEC 61215

• Dégradation Induite par la Lumière (LID – Light Induced Degradation) :
  • Exposition à la lumière pour mesurer la perte de puissance initiale.
  • Objectif : évaluer l’impact du vieillissement précoce.
• Dégradation Induite par le Potentiel (PID – Potential Induced Degradation) :
  • Application d’une tension élevée pour simuler les courants de fuite.
  • Objectif : éviter les pertes de performance dues à la polarisation.
• Test d’Isolation Électrique (Wet Leakage Test) :
  • Immersion du module dans l’eau avec une tension appliquée.
  • Objectif : vérifier l’absence de fuites électriques.

3.5. Tests de Sécurité : la norme IEC 61215

• Test de Résistance aux Arcs Électriques :
  • Simulation d’arcs électriques pour détecter les risques d’incendie.
  • Objectif : prévenir les incidents liés aux défauts de connexion.

NB : Pourquoi ces tests sont-ils importants ? Ces tests garantissent : ✔ La durabilité des panneaux solaires face aux conditions climatiques extrêmes. ✔ La sécurité électrique en évitant les risques de chocs électriques et d’incendies. ✔ La fiabilité des performances sur une durée de vie de 25 ans ou plus.💡 Remarque : Pour la certification, les panneaux doivent aussi répondre à la norme IEC 61730, qui complète l’IEC 61215 en se concentrant spécifiquement sur la sécurité électrique et incendie.

4. Interprétation des Résultats et Certification

• Un module est considéré comme conforme si :
  • La perte de puissance après les tests climatiques est ≤ 5%.
  • Aucune fissure majeure ou délamination critique n’est observée.
  • Les tests de sécurité électrique sont réussis sans fuites ou courts-circuits.

5. Importance de la Certification IEC 61215

• Gage de qualité pour les installateurs et investisseurs.
• Exigence pour les marchés internationaux (Europe, USA, Asie).
• Réduction des risques d’exploitation et d’entretien sur le long terme.

6. Conclusion

La norme IEC 61215 est essentielle pour assurer la durabilité et la performance des modules photovoltaïques. Son respect garantit une production énergétique fiable et un investissement sécurisé. Choisir des panneaux certifiés IEC 61215 est indispensable pour tout projet solaire réussi.