EoW November 2013

Article technique

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

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

• 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 www.semi.org. 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

▼ ▼ Figure 4 : Phases de production dans le processus d’étamage traditionnel et PlasmaPREPLATE pour la production de ruban photovoltaïque

Processus traditionnel d’étamage par immersion en bain chaud

Enroule- ment

Déroule- ment

PHASE 1:

Recuit

Laminage

Immersion en bain chaud

Enroule- ment

Déroule- ment

PHASE 2:

Décapage Rinçage Fluxage

PlasmaPREPLATE dans le processus d’étamage par immersion en bain chaud

Enroule- ment

PHASE 3:

Déroule- ment

Laminage

Immersion en bain chaud

Enroule- ment

Déroule- ment

PlasmaPREPLATE

PHASE 4:

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