EN IEC 62788-1-4 Mätprocedurer för material som används i solcellsmoduler - Del 1-4: Kapslar - Mätning av optisk transmittans och beräkning av solvägd fotontransmittans, gulhetsindex och UV-gränsvåglängd

Grunden för en europeisk standard, senare publicerad av Internationella elektrotekniska kommissionen (IEC), ”EN IEC 62788-1-4 Mätprocedurer för material som används i solcellsmoduler - Del 1-4: Inkapslingar - Mätning av optisk transmittans och beräkning av solvägd fotontransmittans, gulhetsindex och UV-gränsvåglängd” beskriver en metod för att mäta den optiska transmittansen hos inkapslingsmaterial som används i solcellsmoduler (PV).

De standardiserade mätningarna i denna procedur kvantifierar den förväntade permeabiliteten för inkapslingen till PV-cellen. Efterföljande beräkning av solvägd transmittans möjliggör jämförelse mellan olika material. Resultat för ovittrat material kan användas i en inkapslingstillverkares datablad, i en tillverkares material- eller processutveckling, i produktionskvalitetskontroll (materialacceptans) eller tillämpas i analysen av modulernas prestanda.

Denna mätmetod kan också användas för att övervaka prestandan hos inkapslingsmaterial efter exponering för väder och vind för att bedöma deras hållbarhet. De standardiserade mätningarna är utformade för att undersöka ett inre område i en PV-modul utan effekterna av syrediffusion runt cellerna, till exempel. Efterföljande beräkning av gulsotsindex möjliggör kvantifiering av hållbarhet och beaktande av utseende. Förändringen i transmittans, gulhetsindex och ultraviolett (UV) gränsvåglängd kan användas av inkapslings- eller modultillverkare för att jämföra hållbarheten hos olika material.

För denna standards syften gäller följande termer och definitioner:

• Den solviktade transmittansen för fotonstrålning uttrycker den andel av solspektral fotonstrålning som optiskt transmitteras från provet över hela det jordiska solspektrumet (280 nm till 2 nm). Fotonbestrålning beskriver den våglängdsspecifika energin för det optiska flödet och bör inte förväxlas med spektralbestrålning.
• Representativ solvägd fotonstrålningstransmittans uttrycker förhållandet mellan solspektral fotonstrålning som optiskt transmitteras från provet över hela det jordiska solspektrumet (300 nm till 1250 nm). När det gäller en solcellsenhet definieras den representativa solviktade fotonstrålningstransmittansen över det spektrumområde som används av en representativ solcellsenhet (vilket kanske inte inkluderar våglängder så låga som 280 nm eller så höga som 2 500 nm).
• UV-gränsvåglängden avser den våglängd för ljus vid vilken inkapslingen anses vara optiskt absorberande och inkapslingen anses vara transmissiv. I denna procedur betraktas 10 procent absolut transmittans som tröskelvärdet för UV-gränsvåglängden. UV-gränsvåglängden kan också användas för att mäta effekterna av slitage.
• Etsning avser processen att utsätta prover för miljöförhållanden som kan inkludera ultraviolett strålning, temperatur, fuktighet och ozon. Nötning kan förekomma i artificiella eller naturliga miljöer. Slitage kan uppstå med nominell (yta) eller accelererad hastighet.
• Gulhetsindexet avser det beräknade värde som beskriver gulheten hos testprovet så som det uppfattas av den mänskliga observatören. Detta värde kan användas för att mäta effekterna av väderförhållanden.

I princip mäts den totala spektraltransmittansen för laminerade prover som innehåller inkapslingsmaterial med hjälp av en spektrofotometer utrustad med en integrerande sfär. Solvägd transmittans, gulhetsindex och UV-gränsvåglängd beräknas sedan från transmittansmätningarna. Transmittansen som mäts med denna procedur kan användas i en mer avancerad optisk analys för att öka noggrannheten i PV-prestandaanalysen eller för att skilja mellan olika inkapslingsmaterial, enligt beskrivningen i standardbilagan (bilaga A). Transmittansen som mäts med denna procedur kan användas för att uppskatta modulens prestanda (strömeffektivitet) om PV-cellens kvanteffektivitet är känd, såsom beskrivs i bilaga B. Metoden försöker inte ta hänsyn till förändringar i transmittans med infallsvinkel, vilken kan variera med tid på dygnet, himmelsförhållanden och modulgeometri, särskilt om optisk koncentration används.

Testapparaturen som används i dessa tester består av en dubbelstrålespektrofotometer utrustad med en integrerande sfär. Om portreflektansen kan beräknas på lämpligt sätt kan en enstrålespektrofotometer användas. Detaljer om testanordningens struktur och konfigurationer finns i standarderna ISO 13468-2 eller ASTM E424-71. För beräkning av solvägd transmittans med hjälp av det sfäriska AM60904-spektrumet enligt IEC 3-1.5-standarden krävs ett mätområde på minst 280 nm till 2 500 nm. En våglängdsökning på högst 1 nm är att föredra för mätning, även om steg på upp till 1 nm med linjär interpolering ner till 5 nm är tillåtna. För att minska mätfelet rekommenderas en integrerande sfär med minst 5 mm diameter och en portarea på minst 100 procent.

Vår organisation har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen inom vetenskap och teknik i världen och ständigt förbättrar sig. Bland de många test-, mät-, analys- och utvärderingsarbeten som utförs för företag inom olika sektorer finns även testtjänster i enlighet med standarden ”EN IEC 62788-1-4 Mätprocedurer för material som används i solcellsmoduler - Del 1-4: Kapslar - Mätning av optisk transmittans och beräkning av solvägd fotontransmittans, gulhetsindex och UV-gränsvåglängd”.