EN IEC 62788-1-5 Messverfahren für in Photovoltaikmodulen verwendete Materialien – Teil 1-5: Verkapselungen – Messung der Änderungen der linearen Abmessungen von blattförmigen Verkapselungsmaterialien aufgrund angewandter thermischer Bedingungen

Die Norm „EN IEC 62788-1-5 Messverfahren für in Photovoltaikmodulen verwendete Materialien – Teil 1-5: Verkapselungen – Messung der linearen Abmessungen des plattenförmigen Verkapselungsmaterials infolge der angewandten thermischen Bedingungen“, die auf einer europäischen Norm basiert und später von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) veröffentlicht wurde, beschreibt ein Verfahren zur Messung der maximalen repräsentativen Änderung der linearen Abmessungen des plattenförmigen Verkapselungsmaterials bei uneingeschränkter thermischer Einwirkung, die während der Herstellung eines Photovoltaikmoduls (PV-Moduls) sichtbar sein kann, aber nicht muss.

Eventuelle resultierende Spannungen, die durch behinderte Maßänderungen oder Reibung während der Modulherstellung entstehen können, werden in dieser Norm nicht berücksichtigt. Die mit dieser Methode gewonnenen Daten können von Herstellern von Verkapselungsmaterialien zur Qualitätskontrolle von Verkapselungsmaterialien und zu Berichtszwecken in Produktdatenblättern verwendet werden. Die mit dieser Methode gewonnenen Daten können von Herstellern von PV-Modulen zur Materialabnahme, Prozessentwicklung, Designanalyse oder Fehleranalyse verwendet werden. Mit dieser Methode können auch andere Materialien wie Rückseiten und Vorderseiten untersucht werden, wie in der Norm IEC 62788-2 beschrieben. Spezifische Details des Tests (einschließlich Probengröße und Substrat) sind für diese Anwendung in der Norm 62788-2 festgelegt.

Grundsätzlich kann es bei der Verarbeitung des Verkapselungsmaterials (in Plattenform) während der Produktion eines PV-Moduls zu Dimensionsänderungen kommen. Maßänderungen entstehen in der Regel durch Spannungen, die bei der Herstellung des Vergussmaterials (z. B. Extrusion) entstehen. Spätere Änderungen während der Modulproduktion (einschließlich beispielsweise Laminierung, Erhitzen, Abkühlen und Druckbeaufschlagung) können Spannungen im Modul verursachen, die zu schädlichen Ereignissen führen können: Bildung von Blasen (Hohlräumen), Bewegung oder Bruch interner Komponenten oder Delamination an der Schnittstelle der Verkapselung. Bei diesem Verfahren wird eine standardisierte Charakterisierung der maximalen Maßänderung definiert. Die Dimensionsänderung wird am Sand charakterisiert, um Reibung bzw. Haftung zu minimieren und so das Ergebnis zu vereinheitlichen. Die während der Modullaminierung entstehenden Spannungen und Beanspruchungen werden durch zusätzliche Faktoren erschwert, die hier nicht erörtert werden. Spezielle Effekte des Verarbeitungs- (Laminierungs-)Verfahrens werden in diesem Verfahren nicht unbedingt berücksichtigt.

Zu den Hauptgeräten, die bei diesen Tests verwendet werden, gehören:

• Eine Matrize, Schere oder ein anderes Schneidgerät, mit dem Proben des Kapselungsmaterials präzise geschnitten werden können.
• Ein Marker mit weicher Spitze oder ein gleichwertiges Gerät, das verwendet wird, um die Probenausrichtung relativ zum Kapselmaterial anzuzeigen.
• Ein kalibriertes Längenmessgerät mit einer Auflösung von mindestens plus/minus 0,5 mm. Beispiele hierfür sind (jedoch nicht ausschließlich) ein Kompass, ein Lineal oder eine kalibrierte Kamera. Das verwendete Messgerät darf während der Messung keine Beeinträchtigung der Probe verursachen. Das Messgerät sollte eine Unsicherheit von plus/minus 0,5 Prozent oder weniger für den Messwert der Änderung der linearen Abmessung aufweisen.
• Ein kalibriertes Dickenmessgerät mit einer Auflösung von mindestens plus/minus 0,01 mm. Beispiele hierfür sind ein Messschieber oder ein Mikrometer.
• Ein neues Stück Aluminiumfolie (Hochleistungsfolie, 300 µm bis 300 µm dick) mit einer Länge von mindestens 20 mm und einer Breite von 25 mm.
• Geregelter Ofen mit geschlossenem Kreislauf und Luftzirkulation, mindestens 300 mm lang und 300 mm breit, der die maximale Verarbeitungstemperatur für das getestete Verkapselungsmaterial erreichen kann. Die Temperatur im Ofenraum sollte nicht mehr als plus/minus 2,5 Grad von der Solltemperatur abweichen. Es kann ein Ofen verwendet werden, der der Norm IEC 60216-4-1 entspricht.
• Der in der Norm „ASTM C778-00 Standardspezifikation für Standardsand“ angegebene abgestufte Sand wird verwendet, um sicherzustellen, dass sich die Schicht des Einkapselungsmaterials frei auf der Oberfläche der Aluminiumfolie bewegen kann.

Bei der Vorbereitung der Proben für die Prüfung werden quadratische Proben mit den Abmessungen 100 mm × 100 mm aus einer gelieferten Rolle Verkapselungsmaterial geschnitten. Es wird überprüft, dass diese gemäß den Empfehlungen des Lieferanten gelagert wurden und das Verfallsdatum nicht überschritten wurde. Die Probenentnahme sollte mindestens 200 mm von den Außenkanten der Rolle entfernt erfolgen. Es sollte eine sorgfältig geschnittene Kante verwendet werden, die Maßabweichungen (in Länge und Breite) minimiert. Die genaue Probengröße kann geringfügig (plus/minus 5 mm) von der beabsichtigten Größe abweichen, aber alle Proben sollten kleiner als das Stück Aluminiumfolie sein.

Manche Benutzer möchten das Testverfahren möglicherweise auch zu anderen Zwecken durchführen, beispielsweise um die Gleichmäßigkeit des Materials über die gesamte Breite einer Kapselungsrolle zu überprüfen. In solchen Fällen kann Material von anderen Stellen innerhalb der Rolle entnommen werden. Um eine übermäßige Beanspruchung des Materials zu vermeiden, sollten die Proben während und nach der Präparation ohne plötzliche Bewegungen festgehalten werden. Auf jeder Probe sind die Maschinenrichtung (entlang der Rollenlänge) und die Querrichtung (entlang der Rollenbreite) markiert.

Nach dem Zuschneiden auf die richtige Größe sollten alle Abstandshalter, Liner oder Trennfolien von den Kapselungsproben entfernt werden. Die Dicke der Kapselungsprüfprobe muss nach ihrer Herstellung gemessen werden. Die Dicke sollte als Durchschnitt aus drei Werten ermittelt werden, die an verschiedenen Stellen der Probe ermittelt wurden, vorzugsweise abseits von Schnittkanten, die beim Schneiden möglicherweise verformt wurden. Es wird empfohlen, während der Probenvorbereitung Handschuhe zu tragen, um eine Kontamination der Proben oder der Materialrolle zu vermeiden. Zur Dickenmessung muss eine einheitliche Dickenmesstechnik verwendet werden, die in dieser Norm nur als Referenz dient, da einige Verkapselungsprodukte geprägt sind oder eine strukturierte Oberfläche aufweisen.

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 verschiedenen Branchen durchführen, gehören auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „EN IEC 62788-1-5 Messverfahren für Materialien zur Verwendung in Photovoltaikmodulen – Teil 1-5: Verkapselungen – Messung der Änderung der linearen Abmessungen des plattenförmigen Verkapselungsmaterials infolge der angewandten thermischen Bedingungen“.