1. Rôle
- Protection mécanique avant des cellules — résistance aux impacts (grêle), à la flexion sous charge neige et vent.
- Barrière humidité et UV — protège l'EVA et les cellules de l'environnement.
- Transparence optique — transmet plus de 91 % de la lumière utile dans la bande absorbée par le silicium.
2. Matériau
Verre sodocalcique bas-fer(low-iron). La teneur réduite en oxyde de fer (Fe₂O₃ < 0,02 %) supprime la teinte verdâtre du verre standard et améliore la transmission lumineuse dans la bande UV-visible utile au silicium photovoltaïque.
- Épaisseur typique : 3,2 mm sur modules résidentiels, parfois 2,0 mm sur bi-verre.
- Densité : ~2,5 g/cm³ — pèse pour environ 50 % du poids total du module.
3. Trempe thermique
Le verre est chauffé à environ 620 °C puis refroidi rapidement par jets d'air. Les couches extérieures se figent en premier, créant des contraintes de compression en surface (~100 MPa) et de traction au cœur. Conséquences :
- Résistance mécanique multipliée par 4 à 5 par rapport au verre recuit.
- Résistance au choc thermique élevée.
- En cas de rupture, fragmentation en petits morceaux à arêtes émoussées (verre de sécurité).
4. Traitement anti-reflet (ARC)
Une couche de revêtement antireflet (AR coating) en oxydes (typiquement SiO₂ ou TiO₂) est déposée sur la face externe. Elle réduit les pertes par réflexion de Fresnel (4 % par face sur verre nu) à environ 1 %.
- Couche unique : épaisseur ≈ λ/4n (~100 nm).
- Couche multi-layer : meilleur compromis large bande.
- Gain typique : +2,5 à +3 % de production annuelle.
5. Normes & essais — IEC 61215
Tests mécaniques imposés par la norme PV de référence :
- Charge mécanique uniforme (MQT 16) — 3 cycles d'1 h à 2400 Pa en faces avant et arrière (équivalent vent ~130-150 km/h).
- Charge neige enforcée — 5400 Pa optionnel sur face avant pour modules certifiés snow-rated.
- Test grêle (MQT 17) — bille de glace de 25 mm de diamètre projetée à 23 m/s sur 11 points du module.
- Test cycles thermiques (MQT 11) — 200 cycles -40 °C ↔ +85 °C.
6. Modes de défaillance
- Bris par impact — fragmentation totale en éclats fins.
- Microfissures — non visibles à l'œil, repérables par électroluminescence ou thermographie.
- Délamination du revêtement AR — perte de la fonction antireflet en environnement marin ou très pollué.
- Souillure — accumulation de poussière, pollen, oiseaux. Nettoyage à l'eau déminéralisée recommandé.