EoW November 2013

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Article technique
Novembre 2013 79
• Micromètre manuel: mesure hors ligne
pour mesurer l’épaisseur totale des
deux côtés du revêtement
• Laser: mesure en ligne pouvant être
installée dans la ligne d’étamage
pour mesurer l’épaisseur totale des
deux côtés du revêtement durant la
production de rubans photovoltaïques
Le ruban photovoltaïque est également
contrôlé visuellement ou au moyen d’un
microscope pour examiner la qualité
du revêtement qui ne devrait présenter
aucun défaut comme taches, résidus,
bavures, entailles, décoloration, cuivre
visible à travers le revêtement de soudure,
petits trous et d’autres types de défauts
mécaniques.
La majorité des spécifications et des
techniques de mesure citées plus haut est
spécifiée dans les normes pour les rubans
photovoltaïques présentées en août 2011,
disponibles sur le site web .
Elles comprennent:
• SEMI PV18-0811: guide pour
spécifier un ruban d’interconnection
photovoltaique
• SEMI PV19-0811: guide pour tester
les caractéristiques d’un ruban
d’interconnection photovoltaique
Les produits finis de ruban photovoltaïque
sont emballés sur des bobines/dévidoirs
ou disques/galettes. Les bobines les
plus communes utilisées pour le ruban
photovoltaïque en Europe sont les DIN
K125, K160, K200 et K250, alors qu’en Asie
on utilise également la P4 et P10.
Paramètres critiques de
qualité pour le ruban
photovoltaïque
Les spécifications pour le ruban
photovoltaïque susmentionnées sont,
chacune à leur manière, importantes. Le
type de cuivre et la pureté déterminent
la conductivité du matériau et le niveau
maximum de souplesse pouvant être
atteints pour le ruban. La composition
de l’alliage de soudure, l’épaisseur et la
composition du revêtement influencent
la qualité du joint soudé et la durée du
panneau.
Une valeur d’allongement élevée du ruban
photovoltaïque est importante pour éviter
la rupture du joint soudé entre la barre
collectrice et le ruban d’interconnexion,
pouvant se vérifier à cause d’un étirage
ou d’une tension dus à des oscillations de
température durant le fonctionnement du
panneau.
Les fluctuations de température continues,
parfois extrêmes, durant la durée de vie
du panneau solaire mettent à l’épreuve
les joints soudés durant la vie utile du
panneau qui est en moyenne de 25 ans.
Les deux paramètres critiques pour
la majorité des fabricants de rubans
photovoltaïques sont le cambrage et la
limite d’élasticité. De nombreux fabricants
trouvent difficile d’atteindre un niveau
élevé de souplesse du ruban tout en
assurant sa rectilignité. Le fait d’obtenir ou
pas une souplesse suffisante et des valeurs
de cambrage réduites pourrait représenter
la différence entre obtenir ou perdre un
contrat de fourniture.
Par conséquent, les fabricants sont obligés
d’améliorer constamment leurs techniques
de laminage, recuit, étamage et
manutention du matériau pour satisfaire
à des spécifications de produit de plus en
plus exigeantes.
Paramètres critiques: limite d’élasticité
Le coefficient de dilatation thermique
du cuivre est différent du coefficient de
dilatation thermique du silicium. Le ruban
d’interconnexion est soudé sur la cellule
de silicium à des températures d’environ
200°C.
Le refroidissement après le branchement
en série de panneaux cause une
déformation pouvant entraîner la
rupture des cristaux de silicium. Les
rubans d’interconnexion avec des limites
d’élasticité réduits diminuent la tension
sur les cellules de silicium après le
branchement en série des panneaux et par
conséquent le pourcentage de déchets.
L’utilisation de cellules solaires de plus
en plus mince entraîne une demande
de rubans avec des limites d’élasticité
de plus en plus basses (Rp0,2%). Il y a
quelques années seulement on utilisait
normalement des cellules solaires de
300 microns d’épaisseur conçues pour
supporter la tension des rubans avec
une limite d’élasticité de <120MPa.
Actuellement, on utilise des cellules de
160-180 microns d’épaisseur et donc il
est normal d’utiliser des rubans avec une
limite d’élasticité de <70MPa-<80MPa.
Il est probable que l’épaisseur moyenne
des cellules continue à diminuer en
mettant ainsi davantage sous pression
les fabricants de rubans pour réduire la
limite d’élasticité au-dessous de 65MPa.
Pour réduire la limite d’élasticité du ruban
photovoltaïque, les fabricants devraient
considérer les perfectionnements
suivants :
• sélectionner le matériau de cuivre
d’alimentation approprié
• sélectionner les techniques de
laminage et de recuit correctes
• assurer la manutention de précision du
ruban souple au moyen d’un système
de transport de la ligne d’étamage
• assurer un déroulement et un
enroulement de précision corrects sur
l’enrouleur dans la ligne d’étamage
Les fabricants de panneaux qui souhaitent
réduire la tension sur la cellule après le
branchement en série des panneaux
devraient examiner leur système de
déroulement sur l’équipement de
branchement des cellules afin d’éviter le
durcissement du ruban et le cambrage
durant le déroulement. Certains fabricants
de panneaux ont adopté une conception
de panneau alternative avec trois ou
même quatre rubans plus petits par cellule
(au lieu de deux) qui réduit davantage
la tension sur les cellules après le
branchement en série des panneaux.
Paramètres critiques : le cambrage
Afin d’assurer l’installation droite du ruban
d’interconnexion durant le processus de
branchement en série des panneaux, il
est important de maintenir des valeurs
de cambrage réduites. La production
de panneaux solaires est devenue un
PHASE 1:
PHASE 2:
PHASE 3:
PHASE 4:
Déroule-
ment
Enroule-
ment
Enroule-
ment
Enroule-
ment
Enroule-
ment
Laminage Recuit
Décapage Rinçage Fluxage
Immersion
en bain
chaud
PlasmaPREPLATE
Processus traditionnel d’étamage par immersion en bain chaud
PlasmaPREPLATE dans le processus d’étamage par immersion en bain chaud
▼ ▼ Figure 4: Phases de production dans le processus d’étamage traditionnel et PlasmaPREPLATE pour la production de
ruban photovoltaïque
Laminage
Immersion
en bain
chaud
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ment
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