EN IEC 62788-1-5 Procedury pomiarowe materiałów stosowanych w modułach fotowoltaicznych - Część 1-5: Enkapsulacje - Pomiar zmian wymiarów liniowych materiału enkapsulacji arkuszowej ze względu na zastosowane warunki termiczne

Norma „EN IEC 62788-1-5 Procedury pomiarowe materiałów stosowanych w modułach fotowoltaicznych – Część 1-5: Enkapsulacje – Pomiar wymiarów liniowych materiału enkapsulacyjnego wynikającego z zastosowanych warunków termicznych”, która ma swoją podstawę w normie europejskiej, a została później opublikowana przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC), opisuje metodę pomiaru maksymalnej reprezentatywnej zmiany wymiarów liniowych materiału enkapsulacyjnego przy nieograniczonej ekspozycji termicznej, która może być widoczna lub niewidoczna podczas produkcji modułu fotowoltaicznego (PV).

Norma ta nie uwzględnia żadnych naprężeń, które mogą powstać w wyniku ograniczonych zmian wymiarów lub tarcia podczas produkcji modułu. Dane uzyskane tą metodą mogą być wykorzystane przez producentów materiałów kapsułkujących do kontroli jakości materiałów kapsułkujących oraz do celów raportowania w kartach charakterystyki produktu. Dane uzyskane tą metodą mogą być wykorzystane przez producentów modułów fotowoltaicznych do celów akceptacji materiałów, rozwoju procesów, analizy projektu lub analizy uszkodzeń. Tę metodę można stosować również do badania innych materiałów, np. stron przednich i tylnych, zgodnie z opisem w normie IEC 62788-2. Szczegóły testu (w tym wielkość próbki i podłoże) określono w normie 62788-2 dla tego zastosowania.

Zasadniczo materiał kapsułkowany (w formie arkuszy) może zmieniać swoje wymiary w trakcie obróbki wykonywanej w procesie produkcji modułu fotowoltaicznego. Zmiana wymiarów spowodowana jest zazwyczaj naprężeniami powstającymi w procesie wytwarzania materiału enkapsulacyjnego (np. podczas wytłaczania). Późniejsze zmiany podczas produkcji modułu (na przykład laminowanie, podgrzewanie, chłodzenie i poddawanie działaniu ciśnienia) mogą spowodować naprężenia w module, które mogą prowadzić do szkodliwych zdarzeń: tworzenia się pęcherzyków (pustek), ruchu lub pękania wewnętrznych komponentów bądź rozwarstwienia na styku obudowy. W tej procedurze definiowana jest standaryzowana charakterystyka maksymalnej zmiany wymiarów. Zmiana wymiarów jest charakteryzowana na piasku w celu zminimalizowania tarcia lub przyczepności, co pozwala na standaryzację wyników. Naprężenia i odkształcenia powstające w trakcie laminowania modułów są dodatkowo komplikowane przez czynniki, które nie zostały tutaj omówione. W tej procedurze nie uwzględniono koniecznie efektów specyficznych dla procesu przetwarzania (laminowania).

Głównym sprzętem używanym w tych testach jest:

• Matryca, nożyczki lub inne urządzenie tnące, które można wykorzystać do dokładnego cięcia próbek materiału kapsułkowego.
• Miękko zakończony marker lub podobne urządzenie służące do wskazywania orientacji próbki względem materiału kapsułkującego.
• Skalibrowany przyrząd do pomiaru liniowego o rozdzielczości co najmniej plus/minus 0,5 mm. Przykładami mogą być (ale nie wyłącznie) kompas, linijka lub skalibrowany aparat fotograficzny. Używane urządzenie pomiarowe nie powinno powodować pogorszenia jakości próbki w trakcie pomiaru. Przyrząd pomiarowy powinien zapewniać niepewność plus/minus 0,5 procent lub mniejszą dla zmierzonej wartości zmiany wymiaru liniowego.
• Skalibrowany grubościomierz o rozdzielczości co najmniej plus/minus 0,01 mm. Przykładami są suwmiarka i mikrometr.
• Nowy kawałek folii aluminiowej (wytrzymałej folii o grubości 300 µm do 300 µm) o długości co najmniej 20 mm i szerokości co najmniej 25 mm.
• Piec z zamkniętym obiegiem powietrza, o długości co najmniej 300 mm i szerokości co najmniej 300 mm, zdolny do osiągnięcia maksymalnej temperatury przetwarzania dla badanego materiału kapsułkującego. Temperatura w komorze piekarnika nie powinna różnić się od temperatury docelowej o więcej niż plus/minus 2,5 stopnia. Można używać piekarnika zgodnego z normą IEC 60216-4-1.
• Do produkcji piasku o odpowiedniej granulacji określonej w normie „ASTM C778-00 Standard Specification for Standard Sand” stosuje się piasek o odpowiedniej granulacji, aby zapewnić swobodne przemieszczanie się warstwy materiału kapsułkującego po powierzchni folii aluminiowej.

Podczas przygotowywania próbek do badań, z otrzymanej rolki materiału kapsułkującego wycinane są kwadratowe próbki o wymiarach 100 mm × 100 mm, sprawdzane jest, czy były przechowywane zgodnie z zaleceniami dostawcy i czy nie przekroczono daty ważności. Próbki należy pobierać w odległości co najmniej 200 mm od zewnętrznych krawędzi rolki. Należy stosować starannie przycięte krawędzie, które minimalizują różnice wymiarowe (długości i szerokości). Dokładny rozmiar próbki może się nieznacznie różnić (plus/minus 5 mm) od rozmiaru zamierzonego, ale wszystkie próbki powinny być mniejsze niż kawałek folii aluminiowej.

Niektórzy użytkownicy mogą chcieć wykonać procedurę testową w innych celach, np. w celu sprawdzenia jednorodności materiału na całej szerokości rolki kapsułkującej. W takich przypadkach próbki materiału mogą zostać pobrane z innych miejsc w rolce. Próbki należy trzymać mocno, unikając gwałtownych ruchów w trakcie i po przygotowaniu, aby zapobiec nadmiernym naprężeniom materiału. Na każdej próbce zaznaczony jest kierunek maszynowy (wzdłuż długości rolki) i kierunek poprzeczny (wzdłuż szerokości rolki).

Po przycięciu próbek do odpowiedniego rozmiaru należy usunąć z nich wszelkie arkusze dystansowe, wkładki i folie zabezpieczające. Grubość próbki do badań enkapsulacji należy zmierzyć po jej przygotowaniu. Grubość należy przyjąć jako średnią trzech wartości uzyskanych w różnych miejscach próbki, najlepiej z dala od krawędzi cięcia, które mogły ulec odkształceniu w trakcie cięcia. Podczas przygotowywania próbek zaleca się założenie rękawiczek, aby uniknąć zanieczyszczenia próbek lub rolki materiału. Do pomiaru grubości należy stosować jednolitą technikę pomiaru grubości, która w niniejszej normie ma charakter wyłącznie poglądowy, ponieważ niektóre produkty kapsułkowe są wytłaczane lub mają teksturowaną powierzchnię.

Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych prac testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych świadczonych dla przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi testowe zgodne z normą „EN IEC 62788-1-5 Procedury pomiarowe materiałów stosowanych w modułach fotowoltaicznych - Część 1-5: Hermetyzacja - Pomiar zmiany wymiarów liniowych materiału hermetyzacji w wyniku zastosowanych warunków termicznych”.