EN IEC 62788-1-4 Fotovoltaik Modüllerde Kullanılan Malzemeler İçin Ölçüm Prosedürleri - Bölüm 1-4: Kapsüller - Optik Geçirgenliğin Ölçülmesi ve Güneş Ağırlıklı Foton Geçirgenliğinin, Sarılık İndeksinin ve UV Kesme Dalga Boyunun Hesaplanması

Temeli bir Avrupa standardı olan ve daha sonra Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) tarafından yayınlanan “EN IEC 62788-1-4 Fotovoltaik modüllerde kullanılan malzemeler için ölçüm prosedürleri - Bölüm 1-4: Kapsüller - Optik geçirgenliğin ölçülmesi ve güneş ağırlıklı foton geçirgenliğinin, sarılık indeksinin ve UV kesme dalga boyunun hesaplanması” fotovoltaik (PV) modüllerde kullanılan kapsülleme malzemelerinin optik geçirgenliğinin ölçülmesine yönelik bir yöntem açıklanmaktadır.

Bu prosedürdeki standartlaştırılmış ölçümler, kapsüllemenin PV hücresine beklenen geçirgenliğini niceliksel olarak belirler. Güneş ağırlıklı geçirgenliğin daha sonraki hesaplanması, farklı malzemeler arasında karşılaştırma yapılmasını sağlar. Hava koşullarına maruz kalmamış malzeme için sonuçlar, bir kapsülleme üreticisinin veri sayfalarında, üreticinin malzeme veya süreç geliştirmesinde, üretim kalite kontrolünde (malzeme kabulü) kullanılabilir veya modül performansının analizinde uygulanabilir.

Bu ölçüm yöntemi, dayanıklılıklarını değerlendirmeye yardımcı olmak için, hava koşullarına maruz kaldıktan sonra kapsülleme malzemelerinin performansını izlemek için de kullanılabilir. Standartlaştırılmış ölçümler, örneğin hücrelerin çevresindeki oksijen difüzyonunun etkileri olmadan, bir PV modülü içindeki bir iç bölgeyi incelemek için tasarlanmıştır. Sarılık indeksinin daha sonraki hesaplanması, dayanıklılığın niceliksel olarak belirlenmesine ve görünümün dikkate alınmasına olanak tanır. Geçirgenlikteki, sarılık indeksindeki ve ultraviyole (UV) kesme dalga boyundaki değişim, kapsülleme veya modül üreticileri tarafından farklı malzemelerin dayanıklılığını karşılaştırmak için kullanılabilir.

Bu standardın amaçları doğrultusunda şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

• Foton ışınımının güneş ağırlıklı geçirgenliği, numuneden optik olarak iletilen güneş spektral foton ışınımının karasal güneş spektrumunun tüm aralığı boyunca (280 nm ila 2 500 nm) oranını ifade eder. Foton ışınımı, optik akının dalga boyu özgül enerjisini açıklar ve spektral ışınımla karıştırılmamalıdır.
• Temsili güneş ağırlıklı foton ışınımı geçirgenliği, numuneden optik olarak iletilen güneş spektral foton ışınımının, karasal güneş spektrumu aralığı boyunca (300 nm ila 1250 nm) oranını ifade eder. Bir PV cihazı durumunda, temsili güneş ağırlıklı foton ışınımı geçirgenliği, temsili bir PV cihazı tarafından kullanılan spektrum aralığı boyunca tanımlanır (280 nm kadar düşük veya 2 500 nm kadar yüksek dalga boylarını içermeyebilir).
• UV kesme dalga boyu, kapsüllemenin optik olarak emici ve kapsüllemenin iletici olarak kabul edildiği ışığın dalga boyunu ifade eder. Bu prosedürde, yüzde 10’luk mutlak geçirgenlik, UV kesme dalga boyunun eşiği olarak kabul edilir. UV kesme dalga boyu, aşınmanın etkilerini ölçmek için de kullanılabilir.
• Aşınma, numuneleri ultraviyole radyasyon, sıcaklık, nem ve ozon içerebilen çevre koşullarına tabi tutma işlemini ifade eder. Aşınma yapay veya doğal ortamlarda meydana gelebilir. Aşınma nominal (alan) veya hızlandırılmış bir oranda meydana gelebilir.
• Sarılık indeksi, insan gözlemci tarafından algılanan test numunesinin sarılığını tanımlayan hesaplanmış değeri ifade eder. Bu değer, hava koşullarının etkilerini ölçmek için kullanılabilir.

Prensip olarak kapsülleme malzemesi içeren lamine numunelerin toplam spektral geçirgenliği, entegre bir küre ile donatılmış bir spektrofotometre kullanılarak ölçülür. Güneş ağırlıklı geçirgenlik, sarılık indeksi ve UV kesme dalga boyu daha sonra geçirgenlik ölçümlerinden hesaplanır. Bu prosedür kullanılarak ölçülen geçirgenlik, standart ekinde açıklandığı gibi (Ek A), PV performans analizinin doğruluğunu artırmak veya farklı kapsülleme malzemeleri arasında ayrım yapmak için daha gelişmiş bir optik analizde kullanılabilir. Bu prosedür kullanılarak ölçülen geçirgenlik, Ek B’de açıklandığı gibi, PV hücresinin kuantum verimliliği biliniyorsa modül performansını (akım verimini) tahmin etmek için kullanılabilir. Yöntem, özellikle optik konsantrasyon kullanılıyorsa, günün saatine, gökyüzü koşullarına ve modülün geometrisine göre değişebilen geliş açısıyla geçirgenlikteki değişimleri hesaba katmaya çalışmaz.

Bu testlerde kullanılan test cihazı, entegre bir küre ile donatılmış çift ışınlı bir spektrofotometreden oluşur. Port yansıması uygun şekilde hesaplanabiliyorsa, tek ışınlı bir spektrofotometre kullanılabilir. Test cihazının yapısı ve yapılandırmaları ile ilgili ayrıntılar ISO 13468-2 veya ASTM E424-71 standartlarında yer almaktadır. IEC 60904-3 standardında olduğu gibi AM1.5 küresel spektrumu kullanılarak güneş ağırlıklı geçirgenliğin hesaplanması için en az 280 nm ila 2 500 nm’lik bir ölçüm aralığı gereklidir. Ölçüm için 1 nm’den büyük olmayan bir dalga boyu artışı tercih edilir, ancak 1 nm’ye kadar doğrusal enterpolasyonla 5 nm’ye kadar artışlara izin verilir. Ölçümdeki hatayı azaltmak için, en az yüzde 5’ten küçük bir port alanına sahip, çapı en az 100 mm olan bir entegre küre önerilir.

Kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verilen çok sayıda test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında “EN IEC 62788-1-4 Fotovoltaik modüllerde kullanılan malzemeler için ölçüm prosedürleri - Bölüm 1-4: Kapsüller - Optik geçirgenliğin ölçülmesi ve güneş ağırlıklı foton geçirgenliğinin, sarılık indeksinin ve UV kesme dalga boyunun hesaplanması” standardına uygun test hizmetleri de bulunmaktadır.