Fourniture d’une machine d’assemblage de tuiles photovoltaïques en stringer shingle

Fourniture d’un équipement destiné à transformer des tuiles photovoltaïques en strings linéaires ou en matrices, en déposant un adhésif conducteur électrique (ECA), en assemblant les tuiles avec recouvrement, puis en polymérisant l’adhésif. L’équipement doit convenir à la recherche et au développement comme à la production, dans un laboratoire climatisé sans contrôle de la pollution particulaire. Le besoin décrit une utilisation par plusieurs opérateurs formés, environ 5 jours par semaine et 50 semaines par an, pour une capacité visée de 5 à 10 MW par an.

Fonctions et plages de traitement

Le cycle comprend le chargement et la séparation individuelle des tuiles, leur inspection afin de détecter notamment bris, fissures, défauts de passivation ou de résistivité, le dépôt précis de l’ECA, l’assemblage, la polymérisation et le déchargement sans détériorer les strings ou matrices.

Les niveaux de performance sont distingués ainsi : F0, exigence minimale obligatoire ; F0*, exigence obligatoire susceptible de négociation ; F1, option obligatoire à chiffrer, dont l’absence rend l’offre irrégulière ; F2, option facultative.

• Tuiles : largeur F0 de [25,00 − 0,15 mm ; 27,00 + 0,15 mm] ; plages F0* [20 mm − 0,15 mm ; 25 mm] et [27 mm ; 35 mm + 0,15 mm]. Longueur F0 [105 mm − 0,15 mm ; 210,10 mm + 0,15 mm] ; plage F0* [70 mm ; 156,75 mm] ; longueur [50 mm ; 156,75 mm] en F1. Épaisseur de wafer F0 [90 µm ; 120 µm], F0* [60 µm ; 90 µm], et moins de 60 µm en F1.
• Inspection : contrôle des tuiles par luminescence et détection automatisée des défauts, dont bris, fissures et dégradation de surface ; contrôle par luminescence des strings ou matrices en F0*.
• Dépôt ECA : système à température contrôlée en F0* ; dépôt en plots ou points, distance inter-plots de 500 µm et réduction des contraintes sur les tuiles minces. Épaisseur après polymérisation, sans tuiles pressées : ≤ 60 µm en F0 et ≤ 50 µm en F0*. Le dépôt doit permettre une précision de 50 µm en longueur et largeur et de 10 µm en épaisseur ; une option F2 prévoit le nettoyage du système entre cycles.
• Assemblage : recouvrement de 1 à 3 mm en F0, avec plages F0* de 0,5 à 1 mm et de 3 à 5 mm. Longueur de string ou matrice de 41 à 1 200 mm en F0*. Une matrice comporte 2 à 4 colonnes en F0, en disposition à joints décalés : une rangée de N tuiles entières alterne avec une rangée de N−1 tuiles entières encadrées par deux demi-tuiles. Largeur maximale de matrice : 850 mm en F0*.
• Sortie et cadence : déchargement manuel en F0 ; contrôle automatisé de la qualité de sortie avec logiciel de tri en F0* ; déchargement automatique en F1. Intégration de connecteurs au début et à la fin des strings ou matrices par ECA en F1. Cadence de 1 000 tuiles/h en F0 et 2 500 tuiles/h en F0* ; disponibilité supérieure à 90 % en F0.
• Précisions : recouvrement des tuiles à 100 µm ; alignement latéral à 200 µm en F0 et inférieur à 100 µm en F0* ; alignement angulaire inférieur à 0,1° par tuile. Précision de longueur des strings inférieure à 0,2 % en F0 et à 0,1 % en F0*. Erreur cumulée latérale inférieure à 500 µm et erreur angulaire cumulée inférieure à 0,5°.
• Polymérisation : température de 100 à 180 °C, précision ±10 °C en F0 et ±5 °C en F0* ; homogénéité sur toute la largeur des tuiles ou matrices de ±10 °C en F0 et ±5 °C en F0*. La polymérisation doit être complète dans un temps compatible avec le débit attendu.

Installation, interfaces et livrables

Le fournisseur assure l’installation et l’assemblage sur site ; le raccordement de l’armoire électrique aux lignes CEA relève du CEA. Le fournisseur remet avec son offre les besoins en fluides, alimentation électrique et autres interfaces, ainsi que les informations nécessaires à la préparation des schémas d’installation. Les risques liés aux défaillances d’interfaces doivent être analysés ; les signaux nécessaires à la mise en sécurité sont intégrés si les paramètres des installations peuvent affecter la sécurité. Les interventions sur site supposent un plan de prévention et la fourniture par le fournisseur et ses sous-traitants des équipements de sécurité nécessaires et conformes.

La liste de colisage doit être transmise au lancement ou au plus tard deux mois avant livraison : poids net total, nombre de colis, poids et dimensions de chaque colis, points d’appui et charges, besoins en engins ou outils et plans de déchargement. Les colis portent la référence de commande et le nom du destinataire. Le fournisseur organise le déchargement et l’installation, prévoit sa présence lorsque le déchargement exige une surveillance particulière, et reprend les palettes, plateformes et caisses d’emballage. Le module transportable doit pouvoir franchir une porte de 8 m × 2,9 m × 3,00 m, au rez-de-chaussée.

Avant le SAT, le fournisseur remet notamment le manuel en français et la déclaration CE de conformité selon le règlement UE 2023/1230, les sources de danger et consignes de sécurité, les manuels des dispositifs commerciaux et certificats d’étalonnage applicables, ainsi que la liste des pièces de rechange et consommables avec coûts et délais d’approvisionnement. Pour les équipements concernés, sont également attendus les plans et schémas, fichiers de conception, sources documentées et non protégées des programmes d’automatisme et de supervision, architecture informatique, nomenclature des entrées/sorties et dossiers fabricant et électriques.

Essais, formation, garantie et maintenance

Le fournisseur propose la procédure de contrôle et d’essais FAT, soumise préalablement à l’approbation du CEA ; le SAT est défini par le CEA et validé par le fournisseur. Les essais d’acceptation couvrent les spécifications, avec résultats enregistrés et rapports remis avant réception. La réception finale suppose la livraison complète, l’installation, la mise en service, la réussite des essais et la remise de la documentation complète.

Les essais comprennent notamment : 30 tuiles défectueuses fournies par le CEA pour vérifier leur rejet au FAT ; 5 tuiles fournies par le fournisseur pour l’essai de dépôt ECA, avec contrôle au microscope du CEA ; un essai thermique à 150 °C avec tolérance de 10 °C sur un dummy shingle instrumenté ; cinq runs de contrôle dimensionnel, avec strings de 12 tuiles fournis par le fournisseur ; et un test continu d’une heure avec au moins 980 tuiles, sans bug ni arrêt supérieur à 1,2 minute, avec objectifs de disponibilité et de rendement de 0,98. Un autre essai porte sur 20 minutes de production de strings de 12 tuiles, avec observation de 30 strings et disponibilité de 0,98. Ces éléments relèvent des essais de contrôle, non d’échantillons de présentation.

La formation à l’utilisation concerne 6 personnes, la maintenance de premier niveau 4 personnes et la maintenance avancée 2 personnes ; le texte de cette dernière rubrique la décrit toutefois comme une formation de premier niveau. Un certificat précise les personnes formées et leur niveau d’intervention.

La garantie contractuelle est de 2 ans à compter de la réception ; elle couvre pièces hors consommables, main-d’œuvre, transport et déplacement. Le fournisseur intervient pour réparation dans les 7 jours suivant la demande par courriel, du lundi au vendredi de 8 h à 17 h. Une indisponibilité prolonge la garantie d’une durée équivalente. Pendant la garantie, les objectifs indiqués sont une disponibilité > 90 %, un MTBF > 1 000 h et un MTTR < 4 h ; si la disponibilité ou le MTBF n’est pas conforme, la garantie est prolongée par périodes de 3 mois jusqu’à conformité, avec actions correctives. Après garantie, une proposition de maintenance doit couvrir la maintenance préventive (pièces et main-d’œuvre) et la maintenance corrective à la demande (taux horaires et délais d’intervention et de réparation) ; la mise en place du contrat est prévue après ajustement des besoins et négociation.