La méthode d’investigation par fluorescence UV module photovoltaïque est une technique développée par le Dr. Marc Köntges à l’ISFH à Hameln pour détecter les microfissures dans les cellules solaires. La méthode a quelques années maintenant, a été principalement utilisée en laboratoire, et s’e’est développée sur des utilisations extérieures. Justement, une méthode en extérieur existe. Comme nous ne travaillons exclusivement que la nuit (avec l’électroluminescence), nous avons acquis nos premières expériences avec la fluorescence UV.
Voici donc la méthode d’utilisation de la Fluorescence UV sur photovoltaïque et les images que l’on peut obtenir avec cette méthode.
Tout d’abord, expliquons brièvement comment fonctionne cette méthode. Lorsqu’on expose une substance à un rayonnement d’une certaine longueur d’onde, dans certaines conditions, les molécules ou atomes de la substance sont excités, ce qui conduit à une émission. Cette émission se produit généralement à une longueur d’onde plus grande que celle du rayonnement excitant. Dans le cas de la fluorescence UV, il ne s’agit pas des cellules elles-mêmes, mais du film d’encapsulation en EVA. Ce film présente une émission dans la plage des longueurs d’onde visibles lorsqu’il est exposé à une lumière UV invisible. Cette émission est appelée fluorescence. Cette fluorescence est initialement faible sur les nouveaux modules et augmente à mesure que ceux-ci reçoivent plus de lumière au fil du temps. Ce qui est particulier à la fluorescence, c’est qu’elle est renforcée par des températures élevées et diminue avec l’action de l’oxygène combinée à la lumière. Si un module solaire est en fonctionnement sur le toit ou en extérieur pendant des années, un peu d’oxygène diffuse à travers le film arrière dans le laminé et pénètre à travers les fissures étroites entre les cellules jusqu’à la face avant des cellules. Les molécules d’oxygène se déplacent lentement vers le centre de la cellule. Ainsi, les cellules perdent de plus en plus leur fluorescence lorsqu’on les observe depuis le bord. On peut donc dire que la largeur des bandes sombres sur le bord de la cellule, dépourvues de fluorescence, est en corrélation avec le temps pendant lequel la cellule a été exposée à la lumière et à l’oxygène. En d’autres termes : plus le module est monté longtemps, plus la bordure de la cellule sans fluorescence est large.
Maintenant, les molécules d’oxygène diffusent également à travers les microfissures dans les cellules solaires et créent ainsi une bande sombre au-dessus de ces fissures. Les fissures elles-mêmes peuvent également être diagnostiquées avec la méthode de l’électroluminescence. Avec la fluorescence UV, on obtient également une indication de l’ancienneté d’une microfissure. Il ne faut pas s’attendre à ce que cette ancienneté soit déterminée très précisément, mais on peut dire si une fissure provient de l’événement de grêle d’il y a 2 mois ou si la fissure est déjà due à un montage ou un transport incorrect. Avec cette méthode, on dispose donc d’un autre outil pour obtenir des informations supplémentaires sur les dommages aux modules.
Les fissures sont probablement apparues lors du montage.
Une autre indication d’un dommage au module est fournie par la fluorescence plus prononcée à des endroits qui ont été constamment soumis à une chaleur plus élevée. Cela permet de localiser ensuite les cellules individuelles qui ont chauffé en moyenne plus que les autres. En bas, on peut clairement voir qu’un module a été remplacé. Le module n’était pas depuis longtemps au soleil et montre seulement une faible fluorescence UV.
Il convient de mentionner que pour les modules avec une face arrière en verre, c’est-à-dire pour les modules à double vitrage, aucune diffusion d’oxygène ne se produit. Ainsi, seule la fluorescence UV due aux effets thermiques peut y être observée. Une augmentation de la fluorescence UV peut être constatée sur le module photovoltaïque.
Chez Diagnostic Photovoltaïque, nous sommes experts dans la recherche d’erreurs dans le photovoltaïques. Nous sommes à votre écoute pour toutes problématiques en ce sens !
