EN IEC 62788-1-1 Procedimientos de medición para materiales utilizados en módulos fotovoltaicos - Parte 1-1: Cápsulas - Materiales poliméricos utilizados para encapsulación

Los principales propósitos del encapsulante, definidos en la norma “EN IEC 62788-1-1 Procedimientos de medición de materiales utilizados en módulos fotovoltaicos - Parte 1-1: Encapsuladores - Materiales poliméricos utilizados para encapsulación”, que se basa en una norma europea y posteriormente publicada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), son:

• Acoplar ópticamente la célula a la radiación externa
• Conectar mecánicamente los componentes del módulo y mantenerlos en sus posiciones relativas
• Componentes del módulo de aislamiento eléctrico
• Unión térmica de componentes del módulo
• Proteger químicamente los componentes del módulo (por ejemplo, limitando la concentración y el transporte de agua u oxígeno)

Esta parte de la norma IEC 62788 define métodos de prueba y requisitos de informe para las propiedades (ópticas, mecánicas, eléctricas, térmicas y químicas) de materiales poliméricos no rígidos (por ejemplo, polietileno-co-acetato de vinilo, EVA) destinados a ser utilizados como encapsulantes poliméricos en módulos fotovoltaicos (PV) terrestres.

Normalmente, los encapsulantes se consideran aislantes funcionales, lo que significa que proporcionan aislamiento eléctrico cuando están presentes, pero pueden no cumplir los requisitos para un aislamiento confiable.

Los requisitos para un aislamiento fiable están definidos en las normas IEC 61730-1 e IEC 62788-2-1.

Los métodos de prueba descritos en esta norma definen cómo caracterizar los materiales de encapsulación de una manera que sea representativa de cómo se utilizarán en el módulo. Esto incluye láminas frontales, láminas traseras, adhesivos, sellos de borde o combinación con otros componentes como vidrio. Los métodos descritos en esta norma respaldan y complementan las pruebas relacionadas con la seguridad y el rendimiento definidas a nivel del módulo fotovoltaico, tal como se define en las normas IEC 61730-2 e IEC 61215-2. Esta norma también define métodos de prueba para evaluar las propiedades generales de los materiales de encapsulación poliméricos.

Los métodos de prueba descritos en esta norma se pueden utilizar para:

• Informe de hoja de datos (ayuda al diseño de módulos o a la investigación y desarrollo de materiales).
• Control de procesos y producción (por ejemplo, inspección de entrada o salida).
• Implementación en módulos de seguridad y protocolos de calificación de tipo de diseño.
• Estudio de confiabilidad y durabilidad/desarrollo de normas.

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

• La falla del adhesivo es la disolución del vínculo entre el adhesivo y el sustrato (distinto de la falla cohesiva dentro del material adhesivo).
• La falla cohesiva es una falla que ocurre cuando las grietas se propagan a través de la masa de un material.
• El encapsulante es el material utilizado entre el sustrato y la capa superior para proporcionar protección ambiental a las células fotovoltaicas en el módulo fotovoltaico.
• Fickiano es el término descriptivo de un material en el que el coeficiente de difusión es constante, independientemente de la concentración del permeante dentro de la incertidumbre experimental.
• La caja de conexiones del módulo es una combinación de piezas como cajas, cubiertas, placas de cubierta, extensiones de caja y accesorios. En condiciones normales de uso, proporciona una protección adecuada contra influencias externas después del montaje e instalación del módulo fotovoltaico y una protección definida contra el contacto con partes activas encerradas desde cualquier dirección accesible.
• Los materiales poliméricos son materiales que son naturales o sintéticos. Se compone principalmente de monómeros encadenados, combinaciones de monómeros o polímeros conjugados y puede contener agentes de reticulación, cargas, colorantes y otros aditivos.
• La capa de liberación es un material de película de 50 μm a 250 μm de espesor que se deposita sobre una pila de capas antes de la laminación para neutralizar la adhesión entre las interfaces. Los ejemplos de materiales de liberación adecuados incluyen láminas de fluoropolímero y láminas tratadas con silicona.
• Un aislamiento confiable es el sistema que proporciona protección contra descargas eléctricas en la aplicación final (con los requisitos de espesor, durabilidad térmica y resistencia del material a factores de estrés ambiental).
• Las pruebas obligatorias son las pruebas que se deben realizar, incluida la calificación del módulo.
• El módulo de almacenamiento es la parte real del módulo complejo.
• El sustrato es la combinación de la capa exterior del módulo fotovoltaico, que se encuentra detrás del módulo fotovoltaico como sustrato y protege los componentes internos del módulo de tensiones externas y condiciones climáticas y proporciona aislamiento eléctrico entre las partes activas y las superficies accesibles.
• La capa superior es la capa exterior (unión) del módulo fotovoltaico, ubicada como la capa superior en el lado frontal del módulo fotovoltaico y protege los componentes internos del módulo de tensiones externas y condiciones climáticas, además de proporcionar aislamiento eléctrico entre las partes activas y las superficies accesibles.

Para cumplir en principio con esta norma, se utilizan los siguientes procedimientos de prueba para evaluar las propiedades ópticas, mecánicas, eléctricas, térmicas y químicas de los materiales poliméricos diseñados para su uso en módulos fotovoltaicos terrestres como materiales de encapsulación poliméricos.

El formulario de caracterización universal proporciona informes completos y estandarizados de las propiedades que se consideran con frecuencia para los agentes encapsulantes, incluidas aquellas que se encuentran en la hoja de datos.

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