IEC TS 62915 : les tests de requalification imposés par une modification de module

Réponse rapide : Une fois qu'un module détient un certificat IEC 61215 et IEC 61730, une modification de la conception, d'un matériau ou d'un composant ne laisse pas automatiquement le certificat valide — mais elle n'impose pas non plus une requalification complète. IEC TS 62915 est le guide de nouveaux tests qui relie les deux : il associe chaque type de modification aux éléments MQT spécifiques de l'IEC 61215 et aux éléments MST de l'IEC 61730 qui doivent être répétés. L'édition actuelle est l'Ed. 2.0, publiée en septembre 2023, avec un corrigendum éditorial en août 2024. Elle n'ajoute aucune nouvelle méthode d'essai propre : chaque essai, nombre d'échantillons et critère de réussite provient toujours des deux normes de base.

Les scénarios sont familiers : un film encapsulant moins cher d'un second fournisseur, un verre aminci de 3,2 mm à 2,0 mm, une cellule de nouvelle génération plus grande, une version 1500 V pour un nouveau marché. Chacun semble mineur ; la question est de savoir si le module sur la ligne est encore le module qui a été certifié.

Pourquoi un guide de nouveaux tests existe-t-il

Une qualification complète est coûteuse et lente : elle consomme plusieurs modules et enchaîne des cycles thermiques, une chaleur humide, un gel d'humidité, des UV et des séquences de charge mécanique sur une période de plusieurs mois. Le photovoltaïque est simultanément une industrie à itération rapide et sous pression sur les coûts, si bien que la nomenclature des matériaux n'est jamais statique. Cela crée un véritable dilemme.

• Refaire tous les tests à chaque modification et les délais et les coûts deviennent insoutenables, et l'introduction de nouveaux matériaux et technologies est freinée.
• Ne refaire aucun test et le certificat décrit un produit qui n'est plus celui expédié, ce qui rend la certification dénuée de sens.

Sans règle commune, la même modification pourrait entraîner un programme d'essais différent selon les organismes ou les projets. L'IEC a fixé les règles de nouveaux tests sous forme de spécification technique en 2018, et son domaine d'application énonce clairement l'objectif : fournir une méthode uniforme pour maintenir l'homologation de type, la qualification de conception et de sécurité des modules qui ont changé ou vont changer.

Ce que c'est, et ce que ce n'est pas

La clé pour lire le document réside dans sa position : il ne crée aucune nouvelle méthode d'essai. Chaque élément d'essai, quantité d'échantillons et critère d'acceptation provient de l'IEC 61215 et de l'IEC 61730. Ce que fait la 62915, c'est établir la correspondance entre un type de modification et le tests à répéter. Son effet est énoncé tout aussi clairement : un produit qui réussit les séquences spécifiées est considéré comme conforme aux normes sur lesquelles sa qualification complète initiale était fondée — autrement dit, la certification existante est maintenue.

Le format TS importe aussi. Dans le système IEC, une IS est une norme internationale formelle tandis qu'une TS est une spécification technique publiée tant que la pratique est encore en développement, et celle-ci indique ouvertement qu'elle fournit une assistance et qu'un jugement d'ingénieur peut être nécessaire par endroits. C'est un guide, pas une liste de contrôle couvrant toutes les situations.

Comment la norme est organisée : une carte des modifications

Le cœur de l'édition 2023 est l'article 4, Nouveaux tests. L'article 4.1 contient les règles générales applicables à chaque nouveau test. L'article 4.2 donne les programmes d'essais pour les modules à base de plaquettes, divisés en 19 sous-sections par type de modification. L'article 4.3 fait de même pour les modules à couches minces en 22 sous-sections, couvrant uniquement le contenu spécifique aux couches minces comme l'électrode avant transparente, l'électrode arrière et l'élimination des bords, sans répéter ce que dit déjà le 4.2. L'annexe A est normative : le tableau A.1 résume toutes les exigences de nouveaux tests, la figure A.1 donne le flux d'essais combiné IEC 61215 et IEC 61730, et A.3 fournit la méthode d'évaluation des nouvelles combinaisons de matériaux ou de composants.

Chaque sous-section suit le même schéma : d'abord les situations qui comptent comme une modification, puis les éléments MQT à répéter selon l'IEC 61215 et les éléments MST selon l'IEC 61730. L'édition 2023 les liste séparément, ce qui rend le document plus clair selon qu'un fabricant détient une qualification ou les deux.

Les codes reviennent constamment à la lecture d'un programme de nouveaux tests. Les éléments MQT appartiennent à l'IEC 61215-2 ; les éléments MST appartiennent à l'IEC 61730-2.

Du côté de la sécurité, les codes récurrents incluent MST 01 (inspection visuelle), MST 03 (détermination de la puissance maximale), MST 16 (isolement), MST 17 (courant de fuite en conditions humides), MST 32 (brisure de module) et MST 53 (chaleur humide). Le détail technique de plusieurs d'entre eux, comme l'exposition à la chaleur humide elle-même, est exposé dans l'essai de chaleur humide DH1000.

Les six règles générales qui déterminent l'utilisation des tableaux

L'article 4.1 est la partie qu'il vaut la peine de lire attentivement, car il régit la manière dont les tableaux sont appliqués plutôt que ce qui est testé.

• La divulgation est un devoir du fabricant. Le fabricant doit déclarer les changements de conception, de matériau, de composant, de combinaison de matériaux, de fabricant ou de procédé par rapport à la dernière version soumise — et doit fournir les données au niveau des composants s'il souhaite les utiliser pour réduire l'étendue des essais de requalification.
• Ce qui compte comme un « matériau différent ». La définition est un matériau différant par sa composition chimique, sa désignation de type ou sa spécification, la spécification couvrant les propriétés électriques, optiques et mécaniques, y compris les valeurs nominales et les tolérances. Une note ajoute que le même matériau provenant d'un fournisseur ou d'un site de production différent n'est pas nécessairement un matériau différent, à condition que cela puisse être clairement démontré.
• La référence est la première valeur soumise, jugée par rapport à la tolérance. Lors de l'évaluation d'une nouvelle épaisseur ou dimension, la référence est la valeur initialement testée ; une nouvelle valeur hors de la tolérance déclarée peut être traitée comme un changement. Et si la tolérance déclarée par le fabricant est elle-même plus large que le rapport de changement qui déclenche les essais de requalification — l'exemple propre à la norme est une réduction de 10 % de l'épaisseur du verre avant — la pièce doit être soumise à la limite la plus défavorable.
• Stabiliser d'abord, puis comparer avant et après. Chaque module soumis à requalification est stabilisé électriquement (MQT 19), et les mesures initiales et finales de la norme applicable sont effectuées autour de l'essai : MQT 01, 03, 06.1, 15 et 19 dans un programme 61215, ou MST 01, 03, 16 et 17 dans un programme 61730.
• L'ordre ne peut pas être modifié. Si seulement certains éléments d'une séquence sont répétés, ils s'exécutent toujours dans l'ordre spécifié par la norme d'origine. Des éléments peuvent être omis ; ils ne peuvent pas être réordonnés.
• Les changements qui se chevauchent passent par A.3. Modifiez l'encapsulant et la feuille arrière en même temps et la combinaison doit être évaluée selon la matrice de A.3, illustrée par un exemple concret à la Figure A.2.

Deux points supplémentaires s'ajoutent à la liste. Tout changement affectant le trajet optique ou le circuit électrique doit inclure la mesure de puissance STC (MQT 06.1). Et dans les requalifications liées à la 61215, la puissance stabilisée, la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit sont évalués par rapport aux valeurs nominales de la plaque signalétique (Porte 1), tandis que la variation relative de puissance avant et après l'essai est évaluée selon les critères de l'IEC 61215-1 (Porte 2).

Seuils à connaître

Quelques articles et précisions de corrigendum donnent une idée du fonctionnement des conditions de déclenchement :

• Feuille avant en verre vers une feuille avant non vitreuse (ou l'inverse) n'est pas du tout une requalification — le type de feuille avant change fondamentalement, une qualification complète est donc requise. C'est effectivement un nouveau produit.
• L'amincissement du verre avant est l'exemple propre à la norme dans les règles générales : une réduction de 10 % déclenche les essais de requalification, ce qui est l'article le plus souvent rencontré à mesure que le verre des modules s'amincit.
• Les changements de taille de cellule ont été clarifiés lors de la discussion du corrigendum de 2024 : un changement de longueur, de largeur ou de surface de cellule supérieur à 10 % nécessite une requalification, tandis qu'un changement inférieur à 10 % n'en nécessite aucune, à condition que l'espacement des cellules et l'espacement cellule-barre omnibus restent identiques ou augmentent.
• Les augmentations de tension système sont traitées à l'article 4.2.14, dont le titre énonce le seuil : une augmentation de plus de 5 %. Le passage de 1000 V à 1500 V entre dans ce cadre.
• Même conception et même taille, classe de puissance différente est traité séparément à l'article 4.2.12, qui correspond au cas courant lors de l'extension d'une plage de puissance.
• Monofacial vers bifacial a obtenu son propre article, 4.2.17, dans l'édition 2023.

Ce sont des illustrations plutôt qu'une liste de contrôle : chaque type de changement contient d'autres cas et exceptions. Un programme de requalification doit être élaboré à partir du texte de la norme, du Tableau A.1 et de l'évaluation de l'organisme de certification.

Ce que la deuxième édition a changé

L'éd. 2.0 est une révision technique plutôt qu'un simple toilettage rédactionnel, et trois de ses changements affectent le plus le travail quotidien :

• Alignement avec les nouvelles normes de base. Les références sont passées à l'IEC 61215:2021 et à l'IEC 61730:2023, et les deux essais introduits dans ces éditions — charge mécanique dynamique (MQT 20) et PID (MQT 21) — ont été intégrés aux exigences de requalification.
• Les changements de procédé sont traités différemment. Les articles de la première édition relatifs à des changements de procédé spécifiques ont été supprimés et remplacés par une exigence générale de maintenir un système de management de la qualité cohérent conformément à l'IEC 62941. La maîtrise des changements de procédé est donc déléguée au système qualité.
• Les changements de matériaux sont liés aux normes au niveau des composants. Les séries IEC 62788-1 et 62788-2 ont été introduites pour définir ce qui compte comme un changement dans les films d'encapsulant, les feuilles avant et les feuilles arrière.

Les cinq autres points sont la liste séparée des exigences 61215 et 61730, la nouvelle matrice combinée, la mise à jour de la terminologie de silicium cristallin et couche mince vers WBT et MLI avec l'article 4.3 épuré des redondances, les recommandations de requalification ajoutées pour le fonctionnement à haute température conformément à l'IEC TS 63126, et la suppression de la liste article par article des changements de procédé. COR1, publié en août 2024, est principalement rédactionnel — corrigeant les incohérences entre les tableaux et le texte ainsi que les formulations pouvant être mal interprétées. La période de stabilité du document court jusqu'en 2026, date à laquelle il sera confirmé, retiré ou révisé ; les questions techniques soulevées par le groupe de travail ont été laissées pour la prochaine édition.

Ce que cela signifie en pratique

• Intégrez l'évaluation des retests à la revue de conception. Lorsqu'un nouveau matériau ou une proposition de réduction des coûts est soulevé, estimez à ce moment-là les éléments de retest et le délai au regard du tableau A.1. Engager la question de la certification après la fabrication des échantillons est généralement trop tard.
• Regroupez les modifications en une seule soumission. Lorsque plusieurs modifications sont en attente, les regrouper en une seule série de retests et appliquer les règles de combinaison A.3 pour éviter les séquences redondantes est plus rapide et moins coûteux que de soumettre élément par élément.
• Planifiez les tolérances et les limites dès la première certification. Comme l'évaluation est ancrée sur les valeurs soumises initialement, l'épaisseur, les dimensions et les tolérances choisies à ce moment-là définissent la marge disponible pour les modifications ultérieures.
• Gérez l'identité du matériau. Le jugement de « matériau différent » repose sur la composition, la désignation de type et la spécification. Un fournisseur qui modifie discrètement une formulation sans changer la désignation de type constitue la modification la plus difficile à détecter, et sa maîtrise dépend de l'inspection à réception et d'un accord de notification des modifications fournisseur.
• Réussir un retest n'est pas une garantie sur le terrain. Les normes IEC 61215 et 61730 sont des essais de qualification qui recherchent des défauts de conception évidents plutôt que de prédire la durée de vie, et le guide de retest ne reporte que ce niveau d'assurance. Pour les modifications importantes, les essais étendus et les données de terrain gardent toute leur place.

Du côté des équipements, la conséquence pratique est que le programme de retest définit les mesures auxquelles une usine doit avoir accès. Les mesures électriques avant et après, ainsi que les essais d'isolement et de fuite en conditions humides, sont ceux qu'il vaut la peine de réaliser en interne, tandis que les longues séquences de vieillissement sont normalement confiées à un laboratoire. Les équipements correspondant à cette répartition sont décrits dans le aperçu des équipements d'essai de certification IEC, et l'ensemble complet des essais de modules dans les tests de fiabilité des modules PV.

FAQ

Toute modification d'un module invalide-t-elle son certificat ?

Elle remet le certificat en question plutôt que de l'annuler automatiquement. Les modifications qui restent dans les tolérances déclarées et qui ne sont pas des substitutions de matériau ou de composant peuvent ne nécessiter aucun retest ; les autres sont associées à un ensemble de retests défini par l'IEC TS 62915.

L'IEC TS 62915 introduit-elle de nouveaux essais ?

Non. Chaque élément d'essai, la quantité d'échantillons et le critère d'acceptation proviennent des normes IEC 61215 et IEC 61730. Le guide décide seulement lesquels de ces éléments doivent être répétés pour une modification donnée.

Un changement de fournisseur suffit-il à déclencher un retest ?

Pas à lui seul. Une note dans les règles générales indique que le même matériau provenant d'un fournisseur ou d'un site de production différent ne compte pas nécessairement comme un matériau différent, dès lors que cela peut être clairement démontré. La composition, la désignation de type et la spécification sont ce qui tranche.

Que sont MQT et MST ?

Ce sont les codes d'éléments d'essai utilisés dans les deux normes de base : les éléments MQT figurent dans l'IEC 61215-2 et couvrent la qualification de conception, tandis que les éléments MST figurent dans l'IEC 61730-2 et couvrent la qualification de sécurité.

Peut-on sauter certaines parties d'une séquence ?

Oui — les éléments non requis pour cette modification peuvent être sautés, mais les éléments restants doivent toujours être exécutés dans l'ordre défini par la norme de base. Sauter est autorisé ; réordonner ne l'est pas.

Que se passe-t-il si plusieurs modifications sont apportées en même temps ?

La combinaison est évaluée à l'aide de la matrice de l'annexe A.3, qui détermine la séquence d'essais nécessaire pour la modification combinée. Regrouper les modifications de cette manière est généralement moins coûteux que de les soumettre une par une.

Réflexions finales

L'IEC TS 62915 répond à une question simple : le produit a changé, alors comment le certificat reste-t-il valide ? Sa réponse consiste à identifier la modification, la rechercher et répéter ce qui est nécessaire — ni valider les modifications sans contrôle, ni répéter toute la qualification. Pour un fabricant de modules, lire correctement le guide est ce qui permet de poursuivre la réduction des coûts, l'itération technologique et la conformité dans un même programme au lieu de les traiter à tour de rôle.

La structure de la norme, les numéros d'articles et les dates d'édition suivent le document source et l'IEC TS 62915:2023 (éd. 2.0) avec le corrigendum COR1:2024 ; confirmez le texte en vigueur, le tableau A.1 et les exigences applicables auprès de l'organisme de certification avant de bâtir un programme de retest.