EN IEC 62788-1-1 Messverfahren für in Photovoltaikmodulen verwendete Materialien – Teil 1-1: Kapseln – Polymermaterialien zur Kapselung

Die Hauptzwecke des Verkapselungsmaterials, die in der Norm „EN IEC 62788-1-1 Messverfahren für in Photovoltaikmodulen verwendete Materialien – Teil 1-1: Verkapselungen – Polymermaterialien für die Verkapselung“ definiert sind, die auf einer europäischen Norm basiert und später von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) veröffentlicht wurde, sind:

• Optische Kopplung der Zelle an externe Strahlung
• Mechanisches Verbinden und Halten von Modulkomponenten in ihrer relativen Position
• Elektrisch isolierende Modulkomponenten
• Thermisches Verbinden von Modulkomponenten
• Chemischer Schutz der Modulkomponenten (beispielsweise durch Begrenzung der Konzentration und des Transports von Wasser oder Sauerstoff)

Dieser Teil der Norm IEC 62788 definiert Prüfverfahren und Berichtsanforderungen für die Eigenschaften (optisch, mechanisch, elektrisch, thermisch und chemisch) von nicht starren Polymermaterialien (z. B. Polyethylen-co-Vinylacetat, EVA), die als Polymerverkapselungsmittel in terrestrischen Photovoltaikmodulen (PV) verwendet werden sollen.

Normalerweise gelten Verkapselungsmaterialien als Funktionsisolatoren, d. h., sie bieten zwar eine elektrische Isolierung, erfüllen aber möglicherweise nicht die Anforderungen an eine zuverlässige Isolierung.

Die Anforderungen an eine zuverlässige Isolierung sind in den Normen IEC 61730-1 und IEC 62788-2-1 definiert.

Die in dieser Norm beschriebenen Testmethoden definieren, wie Kapselungsmaterialien auf eine Weise charakterisiert werden, die repräsentativ für ihre Verwendung im Modul ist. Hierzu zählen Frontfolien, Rückseitenfolien, Klebstoffe, Randversiegelungen oder die Kombination mit anderen Komponenten wie beispielsweise Glas. Die in dieser Norm beschriebenen Methoden unterstützen und ergänzen die sicherheits- und leistungsbezogenen Tests, die auf PV-Modulebene gemäß den Normen IEC 61730-2 und IEC 61215-2 definiert sind. Diese Norm definiert außerdem Prüfverfahren zur Bewertung der allgemeinen Materialeigenschaften von polymeren Verkapselungsmaterialien.

Die in dieser Norm beschriebenen Prüfverfahren können für Folgendes verwendet werden:

• Datenblattberichterstattung (unterstützt Moduldesign oder Materialforschung und -entwicklung).
• Prozess- und Produktionskontrolle (z. B. Wareneingangs- oder Warenausgangskontrolle).
• Implementierung in Modulsicherheits- und Designtyp-Qualifizierungsprotokollen.
• Zuverlässigkeits- und Haltbarkeitsstudie/Standardentwicklung.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Unter Adhäsionsversagen versteht man die Auflösung der Bindung zwischen Klebstoff und Substrat (im Unterschied zum Kohäsionsversagen innerhalb des Klebstoffmaterials).
• Kohäsionsbruch ist ein Bruch, der auftritt, wenn sich Risse durch die Masse eines Materials ausbreiten.
• Einkapselungsmaterial ist das Material, das zwischen dem Substrat und der Deckschicht verwendet wird, um den Photovoltaikzellen im Photovoltaikmodul Umweltschutz zu bieten.
• Fickian ist der beschreibende Begriff für ein Material, bei dem der Diffusionskoeffizient konstant ist, unabhängig von der Konzentration des Permeanten innerhalb der experimentellen Unsicherheit.
• Eine Modulanschlussdose ist eine Kombination aus Teilen wie Dosen, Abdeckungen, Abdeckplatten, Dosenerweiterungen, Zubehör. Es bietet bei bestimmungsgemäßem Gebrauch einen ausreichenden Schutz gegen äußere Einflüsse nach der Montage und Installation des Photovoltaikmoduls und einen definierten Schutz gegen das Berühren gekapselter, spannungsführender Teile aus allen zugänglichen Richtungen.
• Polymermaterialien sind natürliche oder synthetische Materialien. Es besteht hauptsächlich aus Kettenmonomeren, Monomerkombinationen oder konjugierten Polymeren und kann Vernetzungsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe und andere Zusatzstoffe enthalten.
• Bei der Trennschicht handelt es sich um ein 50 μm bis 250 μm dickes Filmmaterial, das vor der Laminierung auf einen Schichtstapel aufgebracht wird, um die Haftung zwischen den Schnittstellen zu neutralisieren. Beispiele für geeignete Trennmaterialien sind Fluorpolymerfolien und silikonbehandelte Folien.
• Zuverlässige Isolierung ist das System, das in der Endanwendung Schutz vor elektrischem Schlag bietet (mit den Anforderungen an Dicke, thermische Beständigkeit und Widerstandsfähigkeit des Materials gegenüber Umweltbelastungen).
• Bei den Pflichtprüfungen handelt es sich um die Prüfungen, die durchgeführt werden müssen, einschließlich der Modulqualifikation.
• Das Speichermodul ist der eigentliche Teil des Komplexmoduls.
• Das Substrat ist die Kombination aus der äußeren Schicht des PV-Moduls, die sich als Trägermaterial hinter dem PV-Modul befindet und die inneren Komponenten des Moduls vor äußeren Belastungen und Witterungseinflüssen schützt und für eine elektrische Isolierung zwischen stromführenden Teilen und zugänglichen Oberflächen sorgt.
• Die Deckschicht ist die äußere Schicht (Verbindungsstelle) des PV-Moduls. Sie befindet sich als oberste Schicht auf der Vorderseite des PV-Moduls und schützt die inneren Komponenten des Moduls vor äußeren Belastungen und Witterungseinflüssen und sorgt für eine elektrische Isolierung zwischen stromführenden Teilen und zugänglichen Oberflächen.

Um dieser Norm grundsätzlich zu entsprechen, werden die folgenden Testverfahren verwendet, um die optischen, mechanischen, elektrischen, thermischen und chemischen Eigenschaften von Polymermaterialien zu bewerten, die für den Einsatz in terrestrischen PV-Modulen als Polymerkapselungsmaterialien konzipiert sind.

Das universelle Charakterisierungsformular bietet eine standardisierte und umfassende Berichterstattung über Eigenschaften, die bei Einkapselungsmitteln häufig berücksichtigt werden, einschließlich der im Datenblatt aufgeführten.

Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie weltweit aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsarbeiten, die wir für Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen durchführen, gehören auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN IEC 62788-1-1 Messverfahren für in Photovoltaikmodulen verwendete Materialien – Teil 1-1: Kapseln – Zur Verkapselung verwendete Polymermaterialien“.