EN IEC 62788-1-6 Procedimentos de Medição para Materiais Usados ​​em Módulos Fotovoltaicos - Parte 1-6: Cápsulas - Métodos de Teste para Determinar o Grau de Cura em Acetato de Etileno-Vinila

A norma “EN IEC 62788-1-6 Procedimentos de medição para materiais usados ​​em módulos fotovoltaicos - Parte 1-6: Encapsulamentos - Métodos de teste para determinar o grau de cura em etileno-acetato de vinila”, que se baseia em uma norma europeia e posteriormente publicada pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), descreve a terminologia, o equipamento de teste, o ambiente de teste, a preparação da amostra, os procedimentos de teste e o relatório de teste para medir o grau de cura da camada de encapsulamento de etileno-acetato de vinila (EVA) usada em módulos fotovoltaicos (PV).

Calorimetria diferencial de varredura (protocolos de entalpia residual e de fusão/congelamento) e métodos de conteúdo de gel estão incluídos neste padrão. Este procedimento pode ser usado por fabricantes de materiais ou módulos para verificar se o aditivo de reticulação está presente e ativo. O procedimento também pode ser usado para validar o processo de fabricação do módulo (laminação) para fins de controle de qualidade e processo. O procedimento também pode ser usado para avaliar a uniformidade da formulação de EVA dentro de um rolo e para comparar a variação da formulação de EVA de rolo para rolo. Este procedimento é aplicável a chapas de EVA não curadas ou recentemente curadas e a EVA não curadas ou recentemente curadas de módulos fotovoltaicos. Este procedimento de teste também é aplicável a copolímeros etilênicos reticulados diferentes de EVA.

As temperaturas determinadas para medições de calorimetria neste procedimento são otimizadas para EVA. Portanto, se o procedimento de teste for aplicado a outros materiais de encapsulamento, a faixa de temperaturas de teste pode ser ajustada de acordo com a temperatura ativa do agente de cura ou a temperatura de fusão/congelamento do material base.

Para os fins desta norma, além dos termos e definições fornecidos na norma IEC TS 61836, aplicam-se as seguintes definições:

• O grau de cura é o parâmetro sem unidade que caracteriza a extensão da reticulação dentro do EVA. Diferentemente da densidade de reticulação, que é uma grandeza física definida pela teoria da elasticidade da borracha, o grau de cura em um polímero pode ser avaliado por qualquer método experimental que separe amostras parcialmente curadas umas das outras ou de um material de referência. O grau de cura pode ser relacionado ao teor de gel, que é a porcentagem em massa de material insolúvel (considerado reticulado) na amostra.
• Fluxo de calor é o fluxo térmico através de uma determinada área na direção do gradiente de temperatura.
• Calorimetria diferencial de varreduraA técnica termoanalítica descrita na norma ISO 11357-1 refere-se à medição da diferença na quantidade de fluxo de calor necessária para alterar a temperatura de uma amostra de material e uma referência em função da temperatura ou do tempo. Tanto a amostra quanto a referência são mantidas quase na mesma temperatura durante a caracterização de calorimetria de varredura diferencial. A calorimetria de varredura diferencial pode ser aplicada para medir a quantidade de calor gerado ou absorvido durante o processamento (cura) do EVA. Os efeitos da reticulação resultantes de mudanças na estrutura molecular do EVA também podem ser estudados usando calorimetria de varredura diferencial em transições de fase (transição vítrea, ponto de fusão e temperatura de cristalização). A determinação das temperaturas de transição de fase é explicada nas normas ISO 11357-2 e ISO 11357-3.
• Um calorímetro de varredura diferencial é um instrumento usado para medir a diferença de fluxo de calor entre um cadinho de teste (contendo a amostra) e um cadinho de referência (geralmente vazio).
• O teor de gel é a porcentagem em massa de polímero que é insolúvel em um solvente especificado após a extração de acordo com condições de teste especificadas. O gel normalmente consiste em material reticulado insolúvel.

Em princípio, o grau de cura do EVA pode ser deduzido rapidamente usando um método secundário, como a calorimetria de varredura diferencial descrita nesta norma. Métodos secundários alternativos estabelecidos ou equipamentos especiais definidos no anexo desta norma também podem ser usados ​​para fins de produção direta e controle de qualidade (Anexo A).

Se os resultados do método secundário forem comparados entre diferentes instituições, eles devem ser calibrados usando um método primário mais lento e universal, como o teste de conteúdo de gel descrito nesta norma, semelhante aos procedimentos descritos na ISO 6427, ISO 10147 e ASTM D2765.

O método primário também pode ser aplicado para pesquisa e desenvolvimento se os resultados do método secundário forem comparados entre formulações de EVA. Um procedimento de teste para o método primário é descrito nesta norma. Os resultados dos métodos primários ou secundários podem ser correlacionados com testes de qualificação de módulo (série de normas IEC 61215) ou dados adicionais de durabilidade de campo para determinar o grau mínimo de cura necessário.

Exemplos de correlações entre métodos secundários e primários estão incluídos no Apêndice A. As medições de calorimetria de varredura diferencial para EVA podem ser interpretadas em relação à entalpia da reação de reticulação ou às características da transição de fusão/congelamento, conforme descrito nesta norma. Como a transição de fusão/congelamento não depende da concentração residual de peróxido, o método de fusão/congelamento por calorimetria diferencial de varredura pode ser aplicado a amostras obtidas de módulos implantados em campo. As limitações dos métodos primário e secundário estão incluídas no Apêndice A.

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