D’après pv magazine International
Un groupe de recherche dirigé par le Centre de recherche en énergie, environnement et technologie d’Espagne (Ciemat) a étudié divers aspects des interruptions de rubans dans les modules photovoltaïques et a proposé une classification basée sur leur type et leur emplacement. Les résultats des tests ont été présentés dans l’article « Advances in the location and repairing of ribbon interruptions in photovoltaic modules », publié dans Renewable Energy. Des chercheurs de l’imec en Belgique et du bureau de BP Solar dans le pays ont également participé à l’étude.
Les travaux ont été réalisés sur des modules où chaque cellule est connectée par deux ribbons. Alors qu’un travail précédent s’était concentré sur les cas d’interruptions jumelles, où les deux côtés sont impactés, le travail le plus récent met l’accent sur les cas d’interruptions simples. « Il a été montré que les panneaux photovoltaïques de seconde main peuvent fonctionner de manière satisfaisante après avoir été réparés. L’un des pannes les plus fréquentes des modules photovoltaïques, représentant environ 10 % des causes de défaillance, est causée par des interruptions du ruban conducteur situé entre deux cellules, a déclaré l’équipe. Un aspect clé pour réparer les interruptions des modules doit être le développement de techniques simples et peu coûteuses, afin qu’il y ait un avantage économique à la réparation par rapport au recyclage direct ».
Les scientifiques ont commencé par comparer différentes méthodes de détection des interruptions simples. La première méthode utilise l’imagerie par électroluminescence (EL), en prenant une photo du module émettant de la lumière dans l’obscurité. La deuxième méthode utilise un capteur magnétique à résistance magnétotatique anisotrope (AMR) qui se déplace le long des rubans pour rechercher des baisses soudaines du champ magnétique. La troisième méthode utilise un simple compas. Comme le courant du PV génère un champ magnétique qui dévie l’aiguille, une zone où l’aiguille revient à la direction naturelle suggère une interruption.
La compression incluait également une méthode de détection des interruptions jumelles, qui a été développée dans un travail précédent du groupe. Elle utilise un capteur détecteur de tonalité, qui émet un signal audible tant qu’il y a continuité électrique dans les rubans. Les quatre méthodes ont été testées sur quatre modules photovoltaïques défectueux d’une puissance maximale de 215 W.
Image : CIEMAT, Renewable Energy, CC BY 4.0
« La méthode proposée utilisant un compas magnétique montre des résultats qui coïncident entièrement avec ceux des images EL et des résultats obtenus à l’aide de deux types de localisateurs de courant électroniques, ont noté les chercheurs. L’utilisation d’un capteur AMR a permis de localiser les interruptions simples, ce qui peut être utilisé comme un instrument portable dans des installations réelles sous des conditions normales de fonctionnement des modules. En plus de localiser les interruptions simples, cet appareil permet une caractérisation numérique des courants des rubans, ainsi que la cartographie des courants à la surface des cellules ».
L’étape suivante de l’enquête consistait à classer les interruptions de rubans de manière plus précise que simplement simple ou jumelle. Deux autres classes ont été identifiées, à savoir l’interruption simple retardée et l’interruption jumelle retardée. La première fait référence à une nouvelle interruption simple qui apparaît après la réparation d’une interruption simple précédente, tandis que la seconde se produit lorsqu’une deuxième interruption apparaît dans la même cellule où une interruption simple retardée s’est déjà produite.
Les chercheurs ont constaté que la réparation des interruptions jumelles permet de récupérer de grandes valeurs de puissance perdue, les interruptions simples récupérant jusqu’à 6 % de plus que la situation atteinte après la réparation des interruptions jumelles. « Pour les modules analysés, réparer toutes les interruptions a permis d’augmenter la puissance générée jusqu’à 320 %, a déclaré le groupe. Dans les modules analysés, réparer toutes les interruptions (jumelles et simples) permet une amélioration de jusqu’à 25 % du facteur de remplissage du module ».
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