La norma “IEC TS 62804-1 Módulos fotovoltaicos (PV) - Métodos de ensayo para detectar la degradación inducida por potencial - Parte 1: Silicio cristalino”, publicada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), describe los procedimientos para ensayar y evaluar la durabilidad de los módulos fotovoltaicos (PV) de silicio cristalino frente a los efectos de la tensión elevada a corto plazo, incluida la degradación inducida por potencial . Esta norma incluye dos métodos de ensayo que no producen resultados equivalentes. Estos se presentan como ensayos de cribado. Ninguno de los ensayos incluye todos los factores presentes en el entorno natural que podrían afectar a la tasa de degradación inducida por potencial.
Los métodos explican cómo lograr un nivel de estrés constante. Estas pruebas están diseñadas para módulos fotovoltaicos de silicio cristalino con una o dos superficies de vidrio, células de silicio con capas dieléctricas pasivantes, mecanismos de degradación que involucran iones móviles que afectan el campo eléctrico en el semiconductor de silicio o aquellos que interactúan electrónicamente con el propio semiconductor de silicio.
Esta norma no está diseñada para evaluar módulos con tecnologías de película delgada, dispositivos tándem o heteroestructura. Esta norma describe métodos para medir la robustez del diseño de un módulo frente a la degradación debida a los efectos del voltaje del sistema que se producen en períodos de tiempo relativamente cortos. Estas pruebas no tienen como objetivo examinar efectos combinados específicos, como fallas de encapsulación que pueden ocurrir en los módulos durante períodos de tiempo más prolongados, lo que puede provocar una rápida entrada de humedad y corrosión electroquímica.
Esta norma no incluye la iluminación del módulo que puede afectar la tasa de degradación. Los métodos de prueba están diseñados para medir la susceptibilidad a perturbaciones inducidas por potencial y producir resultados específicos para las pruebas y la configuración de conexión a tierra del módulo.
Debido a que el método de prueba de voltaje en una cámara ambiental utiliza un nivel de humedad sin condensación para actuar como una ruta conductora hacia la tierra eléctrica, a menudo aplica menos voltaje hacia el centro de la cara del módulo, con el resultado de que el efecto de degradación inducido por potencial se concentra hacia los bordes del módulo.
El método de voltaje, que pone en contacto las superficies con un electrodo conductor conectado a tierra, evalúa la sensibilidad de la celda y algunos efectos de los materiales de empaquetado de los componentes, como el vidrio y la resistencia a la encapsulación. Sin embargo, no distingue los efectos de algunos métodos de construcción, como el uso de soportes de riel trasero, clips de borde y marcos de aislamiento, para mitigar la distorsión inducida por el potencial. La resistencia real de los módulos a la tensión del sistema depende de las condiciones ambientales en las que funcionan. Estas pruebas tienen como objetivo evaluar la susceptibilidad del módulo fotovoltaico a la degradación inducida por potencial, independientemente de las tensiones reales de funcionamiento en diferentes climas y sistemas.
Las muestras de prueba deben ser representativas del material que se está probando. Cuando un producto está diseñado para usarse en un solo lugar, se deben probar tres muestras con el mismo método con el flujo de vapor en la dirección especificada. Cuando las superficies de un producto sean indistinguibles, se deben probar tres muestras con el mismo método. Cuando un producto tiene diferentes superficies y la ubicación de la fuente de vapor es independiente de la instalación, se deben probar seis muestras con el mismo método, tres con flujo de vapor en cada dirección, y reportarlas como tales. Se requiere una muestra en blanco para ambas orientaciones.
Los materiales de composición y estructura física homogéneas deben probarse en cualquier espesor para determinar la permeabilidad al vapor de agua. Para determinar la permeabilidad, la muestra debe tener al menos 12,5 mm de espesor.
Una lámina hecha de un solo material cuya estructura física varía de una capa a otra (por ejemplo, espuma de plástico o caucho natural) debe probarse en su espesor de uso.
Si un material tiene una superficie picada o texturizada, el espesor total probado, si es menor que el espesor de servicio, deberá ser al menos cinco veces la suma de las profundidades máximas de las picadas en cada cara.
Al probar juntas selladas con adhesivos sensibles a la presión utilizados en sistemas retardadores de vapor de aislamiento, las muestras se preparan de acuerdo con ASTM C1809.
Todas las pruebas requieren una muestra en blanco adicional para ser analizada como las demás, excepto que no se coloca desecante ni agua en el recipiente. Si no se utiliza esta muestra en blanco para determinar los pesos de los contenedores modificados, puede aumentar significativamente el tiempo necesario para completar la prueba. El tiempo necesario para alcanzar el equilibrio de la transmisión de vapor de agua aumenta con el cuadrado del espesor. Algunos materiales espesos, especialmente higroscópicos, pueden tardar hasta 60 días en alcanzar condiciones de equilibrio.
La muestra en blanco se utiliza para eliminar los efectos de los cambios de presión barométrica y elimina la necesidad de correcciones de flotabilidad, cambios de humedad de materiales higroscópicos y cambios de masa de muestras no curadas. Esto permite realizar cálculos más simples y precisos y reduce el tiempo para determinar el cambio de masa en estado estable.
La muestra en blanco se convierte en la cuarta muestra de un conjunto de prueba estándar de tres placas.
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