Die Norm „EN IEC 62788-1-2 Messverfahren für in Photovoltaikmodulen verwendete Materialien – Teil 1-2: Verkapselungen – Messung des spezifischen Volumenwiderstands von Photovoltaikkapseln und anderen Polymermaterialien“, die auf einer europäischen Norm basiert und später von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) veröffentlicht wurde, beschreibt ein Verfahren und bietet eine Anleitung zur Messung des spezifischen Volumenwiderstands von Materialien, die als Verkapselung, Seitendichtungen, Frontfolien, Rückseitenfolien oder andere Isoliermaterialien in einem Photovoltaikmodul (PV-Modul) verwendet werden. Die Prüfung erfolgt an trockenen, feuchten oder nassen, vorkonditionierten Proben. Bei mehrlagigen Vorder- und Rückseitenfolien handelt es sich bei dem gemessenen spezifischen Widerstand um einen Effektivwert. Dieser Test ist für die Messung bei Raumtemperatur konzipiert, kann aber auch bei höheren Temperaturen verwendet werden.
Es ist bekannt, dass die Degradation von PV-Modulen teilweise durch elektrochemische Korrosion und andere potentialinduzierte Degradationsprozesse verursacht wird. Diese Prozesse können vom spezifischen Widerstand einer Polymerkomponente abhängen. Daher ist der Gleichstromwiderstand von Polymerkomponenten für das Moduldesign und die Haltbarkeit im Feld relevant. Der spezifische Widerstand kann vom Aushärtungszustand, der Temperatur, dem Wassergehalt und der Spannungshistorie abhängen. Es sind zahlreiche Optionen enthalten, die eine konsistente Durchführung der Messung unter repräsentativen Feldmodulbedingungen ermöglichen.
Die meisten Methoden und Geräte zur Messung des spezifischen Widerstands werden bei Materialien mit einem spezifischen Widerstand über 1016¹⁶ Ω∙cm ungenau und weisen Schwankungen auf. Daher wird dieser Standard für Messungen unterhalb von 1 ⋅ 1017¹⁷ Ω∙cm verwendet.
Zur Messung eignen sich sowohl monolithische als auch mehrschichtige Materialien (z. B. Vorder- und Rückseiten). Es werden Methoden zur Messung der Raumtemperatur sowie zusätzliche Richtlinien für Tests bei erhöhten Temperaturen beschrieben.
Die Ergebnisse variieren je nach Feuchtigkeitsgehalt, daher sollten die Materialien vor der Verwendung getestet werden. Es wurden Vorkonditionierungsverfahren für trockene, feuchte und nasse Umgebungen hinzugefügt.
Je nach Material beeinflusst der Spannungsverlauf das Messergebnis. Die Änderungsrate des Stroms und die Zeit bis zum Erreichen des Gleichgewichts variieren, da es normalerweise Stunden oder Tage dauert, bis das Material ein statisches Niveau erreicht. Daher wurden Langzeit- und Kurzzeitmethoden hinzugefügt (Methoden A und B).
Das angegebene Kurzzeit-Wechselpolaritätsverfahren B dient dem qualitativen Vergleich. Zur Charakterisierung hinsichtlich der PID-Resistenz wird Methode A, langfristige Ein-/Aus-Polarität, empfohlen.
Die mit beiden Methoden erzielten Messungen können von Materialherstellern zur Qualitätskontrolle elektrischer Isoliermaterialien und zu Berichtszwecken in Produktdatenblättern verwendet werden. Hersteller von PV-Modulen können diese Methoden zur Materialabnahme, Materialauswahl, Prozessentwicklung, Designanalyse oder Fehleranalyse verwenden.
Mit dieser Messmethode kann auch die Leistung elektrischer Isoliermaterialien nach Witterungseinflüssen überwacht und ihre Haltbarkeit bewertet werden.
Bei der Probenvorbereitung werden dünne Polymerfolien oder Laminate (bis 2 mm Dicke) als Prüfmuster verwendet. Eine Dicke von 0,5 mm ist derzeit bei PV-Verkapselungs- und Randversiegelungsanwendungen typisch und stellt in dieser Norm die empfohlene Dicke für diese Materialien dar. Die Dicke sollte innerhalb der Probe nicht mehr als 10 Prozent variieren. Bei Träger- oder Vorderseitenmaterialien sollten die Proben die vom Hersteller angegebene Form und Dicke aufweisen, typischerweise zwischen 0,15 mm und 0,30 mm. Die Proben sollten entsprechend den Herstellerangaben ausgehärtet oder in einer für dieses Material typischen Weise verarbeitet werden. Die Probenoberflächen müssen glatt sein. Dies kann eine Aushärtung oder Wärmebehandlung erfordern, während die Proben zwischen flachen, ebenen Oberflächen gehalten werden.
Testmaterialien sollten unter einer der folgenden Bedingungen vorkonditioniert werden und die mit dem gemeldeten Ergebnis angegebene Methode sollte angewendet werden:
Bei manchen Materialklassen, wie etwa mit Trockenmittel gefüllten Randversiegelungen, kann es deutlich länger als 48 Stunden dauern, bis das Gleichgewicht erreicht ist. In diesem Fall ist eine Saldenüberprüfung erforderlich. Wenn die Proben einseitig auf Metallfolie laminiert sind, müssen sie 48 Stunden statt 96 Stunden äquilibrieren. Beim Konditionieren dürfen die Proben nicht übereinander gestapelt werden und es muss ein Luftspalt von mindestens 2 mm zwischen den Proben vorhanden sein. Die Proben sollten unmittelbar nach der Entnahme aus der Vorkonditionierungskammer in die Prüfvorrichtung gelegt werden.
Da die Proben in engem Kontakt mit den gasdichten Elektroden stehen, ist nicht damit zu rechnen, dass sich der Feuchtigkeitsgehalt während der Testdauer wesentlich ändert. Bei trockenen Bedingungen kann dies minimiert werden, indem die Prüfvorrichtung in einer trockenen Umgebung platziert wird oder indem der Vorrichtung ein Trockenmittel hinzugefügt wird. Wenn der Test in einem Labor oder Raum mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent durchgeführt wird, entfällt dieses Problem bei feuchten Proben. Die Dicke jedes Prüfkörpers muss nach der Konditionierung vor der Prüfung gemessen werden. Die Dicke sollte als Durchschnitt aus drei Messungen an verschiedenen Stellen der Probe ermittelt werden.
Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie auf der ganzen Welt 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 62788-1-2 Messverfahren für in Photovoltaikmodulen verwendete Materialien – Teil 1-2: Kapseln – Messung des spezifischen Durchgangswiderstands von Photovoltaikkapseln und anderen Polymermaterialien“.
Um einen Termin zu vereinbaren, genauere Informationen zu erhalten oder eine Bewertung anzufordern, können Sie uns bitten, unser Formular auszufüllen und Sie zu erreichen.
