EN IEC 62788-1-2 Postupy merania materiálov používaných vo fotovoltaických moduloch – Časť 1-2: Kapsuly – Meranie objemového odporu fotovoltaických kapsúl a iných polymérnych materiálov

Norma „EN IEC 62788-1-2 Postupy merania materiálov používaných vo fotovoltaických moduloch – Časť 1-2: Zapuzdrenia – Meranie objemového odporu fotovoltaických kapsúl a iných polymérnych materiálov“, ktorá je založená na európskej norme a neskôr publikovaná Medzinárodnou elektrotechnickou komisiou (IEC), opisuje metódu a poskytuje návod na meranie objemového odporu materiálov používaných ako zapuzdrenie, bočné tesnenia, predné plechy, zadné plechy alebo iné izolačné materiály vo fotovoltaickom (FV) module. Testovanie sa vykonáva na suchých, vlhkých alebo mokrých predkondicionovaných vzorkách. V prípade predných a zadných vrstiev pozostávajúcich z viac ako jednej vrstvy je nameraný merný odpor efektívnou hodnotou. Tento test je určený na meranie izbovej teploty, ale možno ho použiť aj pri vyšších teplotách.

Je známe, že degradácia fotovoltaických modulov je čiastočne spôsobená elektrochemickou koróziou a inými degradačnými procesmi vyvolanými potenciálom. Tieto procesy môžu závisieť od merného odporu polymérnej zložky. Preto je jednosmerný odpor polymérnych komponentov relevantný pre návrh modulov a ich trvanlivosť v praxi. Rezistivita môže závisieť od stavu vytvrdnutia, teploty, obsahu vody a histórie napätia. K dispozícii je niekoľko možností, ktoré umožňujú vykonávanie meraní konzistentne s reprezentatívnymi podmienkami poľného modulu.

Väčšina metód a zariadení na meranie rezistivity je nepresná a variabilná pre materiály s objemovým rezistivitou nad 1016¹⁶ Ω∙cm. Preto sa táto norma používa pre merania nižšie ako 1 ⋅ 1017¹⁷ Ω∙cm.

Na meranie sú vhodné monolitické aj viacvrstvové materiály (napr. predné a zadné strany). Sú opísané metódy merania izbovej teploty s doplnenými pokynmi pre testovanie pri zvýšených teplotách.

Výsledky sa líšia v závislosti od obsahu vlhkosti, preto by sa materiály mali pred použitím otestovať. Boli pridané postupy predbežnej úpravy pre suché, vlhké a mokré prostredie.

V závislosti od materiálu ovplyvní priebeh napätia nameraný výsledok. Rýchlosť zmeny prúdu a čas potrebný na dosiahnutie rovnováhy sa líšia, pretože zvyčajne trvá hodiny alebo dni, kým materiál dosiahne statickú úroveň. Preto boli pridané dlhodobé a krátkodobé metódy (metódy A a B).

Špecifikovaná metóda krátkodobej striedavej polarity B je určená na kvalitatívne porovnanie. Na charakterizáciu z hľadiska odporu PID sa odporúča metóda A, dlhodobá polarita zapnutia/vypnutia.

Merania získané pomocou oboch metód môžu výrobcovia materiálov použiť na kontrolu kvality elektroizolačných materiálov a na účely vykazovania v technických listoch výrobkov. Výrobcovia fotovoltaických modulov môžu tieto metódy použiť na akceptáciu materiálov, výber materiálov, vývoj procesov, analýzu návrhu alebo analýzu porúch.

Táto metóda merania sa môže použiť aj na monitorovanie výkonnosti elektroizolačných materiálov po vystavení poveternostným vplyvom a na hodnotenie ich trvanlivosti.

Pri príprave vzorky sa ako testovacie vzorky používajú tenké polymérne filmy alebo lamináty (s hrúbkou do 2 mm). Hrúbka 0,5 mm je v súčasnosti typická pre aplikácie zapuzdrenia fotovoltaických panelov a utesňovania okrajov a je to odporúčaná hrúbka pre tieto materiály v tejto norme. Hrúbka by sa nemala v rámci vzorky líšiť o viac ako 10 percent. V prípade podkladových alebo čelných materiálov by vzorky mali mať tvar a hrúbku stanovenú výrobcom, zvyčajne medzi 0,15 mm a 0,30 mm. Vzorky by mali byť vytvrdené podľa špecifikácií výrobcu alebo spracované spôsobom typickým pre tento materiál. Povrchy vzoriek musia byť hladké, čo môže vyžadovať vytvrdzovanie alebo tepelné spracovanie, kým sú uložené medzi plochými, rovinnými povrchmi.

Testované materiály by sa mali predkondicionovať za jednej z nasledujúcich podmienok a mala by sa použiť metóda špecifikovaná spolu s nahláseným výsledkom:

• Sušené: Na skúšku odolnosti za sucha sa 5 vzoriek predbežne vystaví suchej atmosfére s teplotou 48 stupňov plus/mínus 23 stupne a relatívnej vlhkosti maximálne 2 percent počas najmenej 5 hodín pred skúškou.
• Nasýtené: Na skúšku odolnosti voči vlhkosti sa 5 vzoriek predbežne vystaví teplote 48 stupňov plus/mínus 23 stupne aspoň 2 hodín pred skúškou umiestnením do uzavretej nádoby obsahujúcej kvapalnú vodu (vzorky by nemali prísť do priameho kontaktu s vodou). Toto sa dá dosiahnuť pomocou bežného exsikátora. Voda sa jednoducho umiestni na dno nádoby, kde by sa normálne nachádzalo vysúšadlo.
• Laboratórne prostredie: Pred testom sa priestor predbežne upravuje v laboratórnom vzduchu pri teplote 48 stupňov plus/mínus 23 stupne a relatívnej vlhkosti 2 percent plus/mínus 50 percent po dobu najmenej 5 hodín. Alternatívne je možné použiť miestnosť s regulovanou vlhkosťou.

Pri niektorých triedach materiálov, ako sú napríklad okrajové tesnenia naplnené vysúšadlom, môže dosiahnutie rovnováhy trvať podstatne dlhšie ako 48 hodín. V tomto prípade je potrebné overenie zostatku. Ak sú vzorky laminované na kovovú fóliu z jednej strany, budú musieť byť vyrovnané 48 hodín namiesto 96 hodín. Pri kondicionovaní sa vzorky nesmú stohovať na seba a medzi vzorkami musí byť vzduchová medzera aspoň 2 mm. Vzorky by sa mali umiestniť do testovacieho prípravku ihneď po vybratí z predkondicionačnej komory.

Keďže vzorky sú v tesnom kontakte s plynotesnými elektródami, neočakáva sa, že sa obsah vlhkosti počas testovacieho obdobia výrazne zmení. V suchých podmienkach sa to dá minimalizovať umiestnením testovacieho prípravku do suchého prostredia alebo pridaním vysúšadla do prípravku. Podobne, vykonanie testu v laboratóriu alebo miestnosti s 50-percentnou relatívnou vlhkosťou eliminuje tento problém s vlhkými vzorkami. Hrúbka každej skúšobnej vzorky sa musí zmerať po kondicionovaní, pred skúškou. Hrúbka by sa mala brať ako priemer troch meraní vykonaných na rôznych miestach vzorky.

Naša organizácia má silný personál, ktorý pozorne sleduje vývoj v oblasti vedy a techniky vo svete a neustále sa zlepšuje. Medzi početnými testovacími, meracími, analytickými a hodnotiacimi prácami poskytovanými pre podniky v rôznych odvetviach patria aj testovacie služby v súlade s normou „EN IEC 62788-1-2 Postupy merania materiálov používaných vo fotovoltaických moduloch - Časť 1-2: Kapsuly - Meranie objemového odporu fotovoltaických kapsúl a iných polymérnych materiálov“.