EN IEC 62788-1-4 Postupy merania materiálov používaných vo fotovoltaických moduloch – Časť 1-4: Kapsuly – Meranie optickej priepustnosti a výpočet váženej priepustnosti fotónov slnečným žiarením, indexu žltosti a medznej vlnovej dĺžky UV žiarenia

Základom európskej normy, ktorú neskôr publikovala Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC), je „EN IEC 62788-1-4 Postupy merania materiálov používaných vo fotovoltaických moduloch – Časť 1-4: Zapuzdrenia – Meranie optickej priepustnosti a výpočet váženej priepustnosti fotónov slnečným žiarením, indexu žltosti a medznej vlnovej dĺžky UV žiarenia“, ktorá opisuje metódu merania optickej priepustnosti zapuzdrovacích materiálov používaných vo fotovoltaických (FV) moduloch.

Štandardizované merania v tomto postupe kvantifikujú očakávanú priepustnosť zapuzdrenia pre FV článok. Následný výpočet váženej priepustnosti slnečného žiarenia umožňuje porovnanie medzi rôznymi materiálmi. Výsledky pre nezvetraný materiál možno použiť v technických listoch výrobcu zapuzdrenia, pri vývoji materiálov alebo procesov výrobcu, pri kontrole kvality výroby (prijatie materiálu) alebo aplikovať pri analýze výkonu modulov.

Táto metóda merania sa môže použiť aj na monitorovanie výkonnosti zapuzdrovacích materiálov po vystavení poveternostným vplyvom, aby sa pomohlo posúdiť ich trvanlivosť. Štandardizované merania sú navrhnuté tak, aby skúmali vnútornú oblasť vo vnútri FV modulu bez vplyvu difúzie kyslíka okolo článkov. Následný výpočet indexu žltačky umožňuje kvantifikáciu trvanlivosti a zohľadnenie vzhľadu. Výrobcovia zapuzdrení alebo modulov môžu použiť zmenu priepustnosti, indexu žltosti a medznej vlnovej dĺžky ultrafialového (UV) žiarenia na porovnanie odolnosti rôznych materiálov.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Solárne vážená priepustnosť fotónového žiarenia vyjadruje podiel slnečného spektrálneho fotónového žiarenia, ktoré je opticky prepustené zo vzorky v celom rozsahu terestriálneho slnečného spektra (280 nm až 2 500 nm). Fotónová ožiarenie opisuje energiu optického toku špecifickú pre vlnovú dĺžku a nemalo by sa zamieňať so spektrálnou ožiarením.
• Reprezentatívna vážená priepustnosť fotónového žiarenia slnečného žiarenia vyjadruje pomer spektrálneho fotónového žiarenia slnečného žiarenia opticky prepusteného zo vzorky v celom rozsahu terestriálneho slnečného spektra (300 nm až 1250 nm). V prípade fotovoltaického zariadenia je reprezentatívna priepustnosť fotónového slnečného žiarenia definovaná v celom rozsahu spektra používaného reprezentatívnym fotovoltaickým zariadením (ktorý nemusí zahŕňať vlnové dĺžky až 280 nm alebo až 2 500 nm).
• Medzná vlnová dĺžka UV žiarenia sa vzťahuje na vlnovú dĺžku svetla, pri ktorej sa zapuzdrenie považuje za opticky absorpčné a za priepustné. V tomto postupe sa 10 percent absolútnej priepustnosti považuje za prahovú hodnotu vlnovej dĺžky UV hraničnej hodnoty. Medzná vlnová dĺžka UV žiarenia sa môže použiť aj na meranie účinkov opotrebenia.
• Leptanie sa vzťahuje na proces vystavenia vzoriek podmienkam prostredia, ktoré môžu zahŕňať ultrafialové žiarenie, teplotu, vlhkosť a ozón. K oderu môže dôjsť v umelom alebo prirodzenom prostredí. Opotrebovanie môže prebiehať nominálnou (plošnou) alebo zrýchlenou rýchlosťou.
• Index žltosti sa vzťahuje na vypočítanú hodnotu, ktorá opisuje žltosť testovanej vzorky vnímanú ľudským pozorovateľom. Túto hodnotu možno použiť na meranie vplyvov poveternostných podmienok.

V princípe sa celková spektrálna priepustnosť laminovaných vzoriek obsahujúcich enkapsulačný materiál meria pomocou spektrofotometra vybaveného integračnou guľou. Z meraní priepustnosti sa potom vypočíta vážená priepustnosť slnečného žiarenia, index žltosti a medzná vlnová dĺžka UV žiarenia. Transmitancia meraná týmto postupom sa môže použiť v pokročilejšej optickej analýze na zvýšenie presnosti analýzy výkonu FV systému alebo na rozlíšenie medzi rôznymi zapuzdrovacími materiálmi, ako je opísané v štandardnom dodatku (príloha A). Transmitancia meraná týmto postupom sa môže použiť na odhad výkonu modulu (prúdovej účinnosti), ak je známa kvantová účinnosť FV článku, ako je opísané v dodatku B. Metóda sa nepokúša zohľadniť zmeny transmitancie s uhlom dopadu, ktorý sa môže meniť v závislosti od dennej doby, podmienok na oblohe a geometrie modulu, najmä ak sa používa optická koncentrácia.

Testovacie zariadenie použité v týchto testoch pozostáva z dvojlúčového spektrofotometra vybaveného integračnou guľou. Ak je možné vhodne vypočítať odrazivosť portu, je možné použiť jednolúčový spektrofotometer. Podrobnosti týkajúce sa štruktúry a konfigurácií testovacieho zariadenia sú uvedené v normách ISO 13468-2 alebo ASTM E424-71. Na výpočet váženej priepustnosti slnečného žiarenia pomocou sférického spektra AM60904 podľa normy IEC 3-1.5 je potrebný merací rozsah najmenej 280 nm až 2 500 nm. Na meranie sa uprednostňuje prírastok vlnovej dĺžky maximálne 1 nm, hoci sú povolené prírastky až do 1 nm s lineárnou interpoláciou až do 5 nm. Na zníženie chyby merania sa odporúča integračná guľa s priemerom najmenej 5 mm a plochou otvoru najmenej 100 percent.

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 62788-1-4 Postupy merania materiálov používaných vo fotovoltaických moduloch - Časť 1-4: Kapsuly - Meranie optickej priepustnosti a výpočet váženej priepustnosti fotónov slnečným žiarením, indexu žltosti a medznej vlnovej dĺžky UV žiarenia“.