チャレンジ
セルは日常外部環境へさらされています。雨、あられ、嵐、温度の大きな変動によって製品の機能が損なわれることがあってはなりません。それらは、損傷することなく40年という期待される寿命を達成するために、雪、氷、および設置の重量に耐えることができなければなりません。これらの期待は、電気的特性と機械的特性の両方に対して高くなります。しかしながら、コンポーネントの機械的な特性に関する試験規格は存在しません。サプライヤーとメーカーの間の個別約束事を除き、太陽電池のセルの標準化された品質保証ガイドラインは存在しません。規格の欠如と個々の顧客のニーズの存在は、カスタマイズされた試験装置と試験が必要であることを意味します。ここで材料試験のエキスパートがあその役割を果たします。
試験ソリューションの例
破壊材料試験が太陽電池およびモジュール製造でどのように使用されるかを理解するために、各製造段階の管理における厚膜セル試験アプリケーションの例を紹介します。
太陽光セルは、光に含まれる放射エネルギーを直接電気エネルギーに変換する電気部品です。
原理別タイプ：
- 厚膜太陽電池は、単結晶または多結晶シリコンでできています。効率が高い（20％以上）ため、中央ヨーロッパで広く使用されています。さらに、表面積単位あたりの効率が高いという特徴があります。たとえば、屋根面積約8平方メートルが1 Kwpの出力を作るために必要です。これらのモジュールの製造に必要な材料とエネルギーの量は比較的多いため、品質保証が不可欠です。
- 薄い太陽電池は、基板や蒸着材料に関してさまざまなバリエーションで存在します：アモルファスまたは微結晶シリコン（a-Si、μ-Si）、ガリウムヒ素（GaAs）、テルル化カドミウム（CdTe）、または銅-インジウム （カリウム）-硫黄-セレン化合物（CIGS）。薄膜セルは、主に製造プロセスと使用される材料の膜厚が結晶シリコンウェーハに基づく太陽電池とは異なります。
- 有機太陽光セル（半導体特性を持つプラスチック製）
使用されるテクノロジーが根本的に異なる設計のため、試験要件は太陽光セルのタイプによってかなり異なる場合があります。
Tedlar フィルムの引剥し試験
プラスチックのEVA（エチレンビニルアセテート）またはキャストレジンフィルムが両面にラミネートされて防水腐食保護を形成し、Tedlar®フィルムまたは背面のガラスシートがモジュールをさらに保護しています。接着の強さは、Tedlar®フィルムをねじグリップに固定し、ガラス板から引き剥がす90°剥離試験によって試験されます。シングルコラムタイプの試験機が、さまざまなサイズのガラス板を問題なく試験できるため、この試験に適しています。この試験は、製造時にマシンパラメータが正しく設定されていることを確認するために行われます。また、製品の受入れ検査や、使用期限満了後の再認定検査でも使用されます。規格を満たすには、Tedlar®フィルムは最大250 Nの剥離力に耐える必要があります。
EN 1288-3に準拠した構造用ガラスの4点曲げ試験を備えたProLine
- EN 1288-5の静的パンクチャ―試験またはEN 1288-3の4点曲げ試験のいずれかを使用して、ガラス板の安全性を試験できます。
- 両方の試験にツビックローエルAllroundLine試験機を使用します、これには、飛散するガラス破片による損傷や怪我を防ぐために安全装置を組み込む必要があります。
- この試験システムは、EN 1288-3に従って板ガラスの曲げ強度を決定するために特別に組み立てられており、規格のすべての要件を満たしています。すべてのアンビルと曲げローラーは自由に回転させることができ、必要な寸法と間隔になっています。
