EN IEC 62788-1-5 Procedimientos de medición para materiales utilizados en módulos fotovoltaicos - Parte 1-5: Encapsulamientos - Medición de cambios en las dimensiones lineales del material de encapsulamiento de láminas debido a las condiciones térmicas aplicadas

La norma “EN IEC 62788-1-5 Procedimientos de medición de materiales utilizados en módulos fotovoltaicos - Parte 1-5: Encapsulamientos - Medición de las dimensiones lineales del material de encapsulamiento de lámina resultante de las condiciones térmicas aplicadas”, que tiene su base en una norma europea y fue publicada posteriormente por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), describe un método para medir el cambio representativo máximo en las dimensiones lineales del material de encapsulamiento de lámina en una exposición térmica sin restricciones, que puede o no ser visible durante la fabricación de un módulo fotovoltaico (PV).

Esta norma no tiene en cuenta las tensiones resultantes que puedan desarrollarse debido a cambios dimensionales restringidos o a la fricción durante la fabricación del módulo. Los fabricantes de materiales de encapsulación pueden utilizar los datos obtenidos con este método para el control de calidad de dichos materiales y para elaborar informes en las hojas de datos de los productos. Los fabricantes de módulos fotovoltaicos pueden utilizar los datos obtenidos con este método para la aceptación de materiales, el desarrollo de procesos, el análisis de diseño o el análisis de fallos. Este método también se puede utilizar para examinar otros materiales, como páginas posteriores y portadas, tal como se describe en la norma IEC 62788-2. Los detalles específicos de la prueba (incluido el tamaño de la muestra y el sustrato) se especifican para esta aplicación en la norma 62788-2.

En principio, el material de encapsulación (en forma de lámina) puede cambiar sus dimensiones durante el procesamiento durante la producción de un módulo fotovoltaico. El cambio de dimensiones generalmente se debe a tensiones generadas durante la fabricación del material encapsulante (por ejemplo, extrusión). Los cambios posteriores durante la producción del módulo (incluidos, por ejemplo, la laminación, el calentamiento, el enfriamiento y la presurización) pueden provocar estrés dentro del módulo que puede conducir a eventos perjudiciales: formación de burbujas (vacíos), movimiento o fractura de componentes internos o delaminación en la interfaz de la encapsulación. En este procedimiento se define una caracterización estandarizada del cambio máximo en las dimensiones. El cambio de dimensiones se caracteriza sobre la arena para minimizar la fricción o adherencia para estandarizar el resultado. La tensión y la deformación generadas durante la laminación del módulo se complican por factores adicionales que no se analizan aquí. Los efectos específicos del procedimiento de procesamiento (laminación) no se abordan necesariamente en este procedimiento.

El principal equipo utilizado en estas pruebas incluye:

• Una matriz, tijeras u otro dispositivo de corte que se pueda utilizar para cortar con precisión muestras de material de encapsulación.
• Un marcador de punta suave o dispositivo equivalente utilizado para indicar la orientación de la muestra con respecto al material de encapsulación.
• Un instrumento de medición lineal calibrado con una resolución de al menos más/menos 0,5 mm. Los ejemplos incluyen (pero no se limitan a) una brújula, una regla o una cámara calibrada. El dispositivo de medición utilizado no debe provocar el deterioro de la muestra durante la medición. El instrumento de medición debe proporcionar una incertidumbre de más/menos 0,5 por ciento o menos para el valor medido del cambio en la dimensión lineal.
• Un medidor de espesor calibrado con una resolución de al menos más/menos 0,01 mm. Los ejemplos incluyen un calibrador o un micrómetro.
• Un trozo nuevo de papel de aluminio (papel de alta resistencia, de 300 µm a 300 µm de espesor) de al menos 20 mm de largo y 25 mm de ancho.
• Horno de circuito cerrado controlado con circulación de aire, de mínimo 300 mm de largo y 300 mm de ancho, capaz de alcanzar la temperatura máxima de procesamiento para el material de encapsulamiento ensayado. La temperatura en la cámara del horno no debe variar más de más/menos 2,5 grados de la temperatura prevista. Se puede utilizar un horno que cumpla con la norma IEC 60216-4-1.
• La arena clasificada especificada en la norma “ASTM C778-00 Especificación estándar para arena estándar” se utiliza para garantizar que la capa de material de encapsulación se mueva libremente sobre la superficie de la lámina de aluminio.

Al preparar muestras para pruebas, se cortan muestras cuadradas de dimensiones de 100 mm × 100 mm de un rollo recibido de material de encapsulación, se verifica que se hayan almacenado de acuerdo con las recomendaciones del proveedor y que no excedan la fecha de vencimiento. Las muestras deben obtenerse al menos a 200 mm de los bordes exteriores del rollo. Se debe utilizar un borde cortado cuidadosamente que minimice la variación dimensional (en largo y ancho). El tamaño exacto de la muestra puede variar levemente (más/menos 5 mm) del tamaño previsto, pero todas las muestras deben ser más pequeñas que el trozo de papel de aluminio.

Algunos usuarios pueden desear realizar el procedimiento de prueba para otros fines, como verificar la uniformidad del material a lo ancho de un rollo de encapsulación. En tales casos, se puede tomar muestra de material de otras ubicaciones dentro del rollo. Las muestras deben sujetarse firmemente sin movimientos bruscos durante y después de la preparación para evitar una tensión excesiva del material. La dirección de la máquina (a lo largo de la longitud del rollo) y la dirección transversal (a lo largo del ancho del rollo) están marcadas en cada muestra.

Una vez cortado el tamaño, se deben retirar de las muestras de encapsulación todas las láminas espaciadoras, revestimientos o películas desprendibles. El espesor de la muestra de prueba de encapsulación se medirá después de su preparación. El espesor debe tomarse como el promedio de tres valores obtenidos en diferentes ubicaciones de la muestra, preferiblemente lejos de los bordes cortados que puedan haberse deformado durante el corte. Se recomienda utilizar guantes durante la preparación de la muestra para evitar la contaminación de las muestras o del rollo de material. Se debe utilizar una técnica de medición de espesor consistente para la medición de espesor, que se aplica solo como referencia en esta norma porque algunos productos de encapsulación están grabados en relieve o tienen textura superficial.

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