Pengujian pada Solar Cell

Jumlah yang sangat tinggi, harapan hidup yang panjang, dan sangat sedikit atau tidak ada pedoman pengujian - ini adalah situasi saat ini di industri fotovoltaik. Pengujian sangat penting bagi perusahaan yang ingin tetap menjadi pemain di pasar yang sangat kompetitif ini dan mencapai data kinerja serta harapan hidup yang dijanjikan sambil menawarkan harga terendah. Solar cell dapat bertahan dari penurunan harga yang luar biasa dalam beberapa tahun terakhir hanya dengan peningkatan kualitas, produksi yang hemat biaya, dan keamanan yang lebih baik.

Tantangan

Solar cell terpapar lingkungan ekstrem setiap hari. Hujan, hujan es, badai, dan fluktuasi suhu yang besar tidak boleh mengganggu fungsionalitas produk. Mereka harus mampu menahan beban salju, es, dan instalasi untuk mencapai harapan hidup 40 tahun tanpa kerusakan. Harapan ini tinggi untuk karakteristik kelistrikan dan mekanis. Namun, standar pengujian untuk persyaratan mekanis untuk komponen tidak ada. Terlepas dari ketentuan kontrak individu internal antara pemasok dan produsen, pedoman jaminan kualitas standar untuk solar cell tidak ada. Kurangnya standar dan kebutuhan pelanggan individu berarti diperlukan alat uji dan pengujian yang disesuaikan. Di sinilah para ahli pengujian material berperan.

Metode / Standar Uji Umum

ISO 614

Pembuatan kapal dan struktur laut: kaca pengaman yang diperkuat untuk jendela persegi panjang dan scuttles samping; metode pukulan pengujian kekuatan non-destruktif (ISO 614: 1989-09)

EN 1288-5

Kaca dalam bangunan: menentukan kekuatan lentur kaca — Bagian 5: Uji lentur ring ganda pada benda uji datar dengan luas permukaan uji yang besar (ISO / DIS 1288-5: 2007); Versi Jerman EN ISO 1288-5

DIN EN 1465

Perekat: penentuan kekuatan geser pangkuan tarik dari rakitan ikatan rigid-to-rigid (ISO 4587: 1979, dimodifikasi)

DIN EN 1464

Perekat: penentuan ketahanan kulit ikatan perekat berkekuatan tinggi — metode roller mengambang (ISO 4578: 1990, dimodifikasi). Versi Jerman EN 1464: 1994 (DIN EN 1464: 1995-01) pengganti DIN 53289: 1979-09

EN 1288-3

Kaca dalam bangunan: menentukan kekuatan lentur kaca — Bagian 3: Spesimen pengujian didukung pada dua titik (pembengkokan empat titik) (ISO / DIS 1288-3: 2007); Versi Jerman EN ISO 1288-3: 2007

zwickiLine dengan kit uji lentur untuk pengujian wafer

IEC 61215 dan EN 61215

IEC 61215 dan EN 61215 menjelaskan berbagai macam uji kualifikasi, berdasarkan potensi pengaruh penuaan, untuk pemuatan buatan bahan yang digunakan dalam modul PV. Berikut adalah grup pemuatan individu yang telah teridentifikasi:

Sinar matahari termasuk UV
Iklim (dingin, kepala, kelembaban, perubahan iklim)
Pembebanan mekanis (hujan es, angin, hisap dan tekanan, salju)

Bahan dianggap telah lulus pengujian jika tidak ada kerusakan besar yang terlihat dan hasil kinerja serta sifat insulasi tidak berubah atau hanya berubah secara diabaikan dibandingkan dengan posisi di awal pengujian. Sertifikat uji untuk IEC 61215 telah terbangun dengan sendirinya dalam beberapa tahun terakhir sebagai tanda kualitas untuk modul PV kristal dan saat ini dibutuhkan oleh sebagian besar otoritas pendanaan nasional dan internasional.

IEC/EN 61215 dan IEC/EN 61646

IEC atau EN 61215 untuk modul film tebal dan IEC atau EN 61646 untuk modul film tipis (Modul Fotovoltaik Terestrial Silikon Kristal — Kualifikasi Desain dan Persetujuan Jenis).

Uji IEC 61215 sangat ketat, karena modul solar yang diproduksi oleh perusahaan harus tahan hingga 25 tahun di luar ruangan di hampir semua wilayah geografis dan kondisi lingkungan yang ditemukan di seluruh dunia. Asalkan tidak ada kesalahan yang muncul selama proses tersebut, uji IEC memakan waktu total lebih dari 5 bulan. Untuk memenuhi standar yang ketat ini, sekumpulan modul uji harus lulus protokol uji lingkungan yang melibatkan radiasi UV, suhu ekstrem, termasuk paparan suhu dan kelembapan tinggi dalam waktu lama, pembebanan dan torsi mekanis, serta uji ketahanan terhadap hujan es dan benturan batu. Sejalan dengan pengujian lingkungan, modul diuji secara keseluruhan untuk kinerja kelistrikannya, isolasi dan area atau lokasi yang berpotensi kritis diidentifikasi.

EN 1288-2, Oktober 2007

Kaca dalam bangunan: menentukan kekuatan lentur kaca — Bagian 2: Uji lentur ring ganda pada benda uji datar dengan luas permukaan uji yang besar (ISO / DIS 1288-2: 2007); Versi Jerman EN ISO 1288-2: 2007

Uji pukulan pada kaca pengaman yang diperkuat sesuai ISO 614 Formulir A dan B

IEC 61646 dan EN 61646

IEC 61646 dan EN 61646 menjelaskan berbagai macam uji kualifikasi, berdasarkan potensi pengaruh penuaan, untuk pemuatan buatan bahan yang digunakan dalam modul film tipis Berikut adalah grup pemuatan individu yang telah teridentifikasi:

Sinar matahari, termasuk UV
Iklim (dingin, kepala, kelembaban, perubahan iklim)
Pemuatan mekanis (hujan es, angin, hisap dan tekanan, salju)

Bahan dianggap telah lulus pengujian jika tidak ada kerusakan besar yang terlihat dan hasil kinerja serta sifat insulasi tidak berubah atau hanya berubah secara diabaikan dibandingkan dengan posisi di awal pengujian. Sertifikat uji untuk IEC 61646 telah terbangun dengan sendirinya dalam beberapa tahun terakhir sebagai tanda kualitas untuk modul PV kristal dan saat ini dibutuhkan oleh sebagian besar otoritas pendanaan nasional dan internasional.

Contoh Solusi Pengujian

Untuk memahami bagaimana pengujian bahan destruktif digunakan dalam solar cell dan manufaktur modul, contoh kontrol produksi untuk masing-masing tahapan produksi aplikasi pengujian sel film tebal diperkenalkan.

Solar cell atau sel fotovoltaik adalah komponen listrik yang mengubah energi radiasi yang terkandung dalam cahaya langsung menjadi energi listrik.
Jenis Utama:

Solar cell film tebal terbuat dari silikon monokristalin atau polikristalin. Mereka banyak digunakan di Eropa Tengah karena efisiensinya yang tinggi (lebih dari 20%). Selain itu, mereka dicirikan oleh tingkat efisiensi yang tinggi per unit luas permukaan. Misalnya, kira-kira 8 meter persegi luas atap diperlukan untuk menghasilkan output 1 Kwp. Jumlah bahan dan energi yang dibutuhkan untuk membuat modul ini relatif tinggi, oleh karena itu jaminan kualitas sangat penting.
Solar cell tipis ada dalam sejumlah variasi terkait substrat dan bahan yang disimpan uap: silikon amorf atau mikro-kristal (a-Si, μ-Si), gallium arsenide (GaAs), cadmium tellluride (CdTe), atau tembaga-indium- (kalium) -sulfur-selenium senyawa (CIGS). Sel film tipis berbeda dari solar sell berdasarkan wafer silikon kristal terutama dalam proses produksinya dan dalam ketebalan film bahan yang digunakan.
Solar cell organik (terbuat dari plastik dengan sifat semikonduktor)

Persyaratan pengujian dapat sangat bervariasi sesuai dengan jenis solar cell, karena berbagai teknologi yang digunakan dalam beberapa kasus dapat menghasilkan desain yang berbeda secara fundamental.

Uji peel pada film Tedlar

EVA plastik (ethylene vinyl acetate) atau film resin cor dilaminasi di kedua sisi untuk membentuk perlindungan korosi kedap air, sementara film Tedlar® atau lembaran kaca di bagian belakang memberikan perlindungan tambahan untuk modul. Kekuatan ikatan diuji dengan uji pengelupasan 90°, di mana film Tedlar® dijepit pada pegangan sekrup dan ditarik dari lembaran kaca. Mesin uji satu kolom cocok untuk pengujian ini karena memungkinkan lembaran kaca dengan berbagai ukuran diuji tanpa kesulitan. Pengujian ini dilakukan selama produksi untuk memeriksa bahwa parameter mesin disetel dengan benar. Hal ini juga digunakan dalam pemeriksaan ke dalam barang dan selama tes rekualifikasi setelah berakhirnya tanggal penggunaan. Untuk memenuhi standar, film Tedlar® harus menahan gaya pengelupasan hingga 250 N.

Uji tarik antara kotak persimpangan dan kabel penghubung

Berbagai uji keselamatan direkomendasikan untuk modul lengkap, termasuk pengujian kekuatan struktur rangka, menentukan gaya tekan masuk dan ekstraksi braket sudut, uji tarik keluar pada sambungan listrik dan uji tarik, kompresi dan lentur pada sistem pemasangan untuk pemasangan Uji tarik kabel pada kotak sambungan dapat dilakukan dengan menggunakan mesin uji 2 kolom dari seri Allround Zwick. Kotak sambungan dipertahankan dalam penahan spesimen khusus, sedangkan kabel penghubung dipegang dalam pegangan sekrup dan ditarik keluar dari kotak menggunakan gaya hingga 5 kN.

Uji pukulan pada kaca pengaman yang diperkuat sesuai ISO 614 Formulir A dan B

Dalam uji puncture, lembaran kaca 25x25 mm ditempatkan dalam peralatan uji lentur ring ganda (terdiri dari ring penyangga dan beban serta pin stop untuk memasang spesimen). Sebuah die kemudian digunakan untuk memuat spesimen hingga pecah. Wadah logam mencegah serpihan kaca memasuki penggerak mesin. Pengujian ini dilakukan sesuai standar menggunakan mesin uji 2 kolom dengan gaya maksimum 50 kN.

ProLine dengan uji lentur 4 titik pada kaca struktural sesuai EN 1288-3

Baik static puncture test berdasarkan EN 1288-5 atau 4-point flexure test berdasarkan EN 1288-3 dapat digunakan untuk menguji keamanan lembaran kaca yang digunakan.
ZwickRoell AllroundLine testing machine digunakan untuk kedua pengujian tersebut, yang memerlukan penggabungan perangkat keselamatan untuk mencegah kerusakan atau cedera akibat serpihan kaca yang beterbangan.
Sistem pengujian ini telah dirakit secara khusus untuk digunakan dalam menentukan kekuatan lentur kaca lembaran menurut EN 1288-3 dan memenuhi semua persyaratan standar. Semua landasan dan rol penekuk dapat diputar bebas dan sesuai dengan dimensi dan pemisahan yang diperlukan.

Peralatan uji lentur 4 titik untuk wafer

Uji lentur 4 titik untuk pengujian wafer / chip tunggal atau komponen serupa.
Ini berisi 2 balok lentur dengan masing-masing 2 cetakan kompresi yang dapat disesuaikan, dan dapat digunakan dengan sel beban Fmax 10 N.