测试解决方案的示例
为了理解破坏性材料测试是如何运用于太阳能电池和组件生产中的,此处介绍了厚膜太阳能电池测试的单独生产阶段的生产控制的示例。
太阳能电池或光伏电池是转换蕴含在直接射在电能上的辐射能的电子元件。
主要类型:
- 厚膜太阳能电池由单晶体或多晶硅制成,由于其高效能(超过20%)广泛应用于中欧。此外,它们还有很高的单位表面积效率的特点。如:只需大约8平米的屋顶面积即可产出1Kwp的能量。制造这些组件要求有大量的材料和能量,因此质量控制是必要的。
- 薄太阳能电池的基质和气相沉积材料有很多种:无定形或微晶硅(a-Si, μ-Si),砷化镓(GaAs),碲化镉(CdTe),或铜铟硫硒混合物(CIGS)。薄膜电池与晶体硅晶片为基质的太阳能电池的最大不同在于它们的生产过程及使用材料的膜厚度。
- 有机太阳能电池(由具备半导体性质的塑料制成)
测试要求根据太阳能电池的类型有所不同,因使用的多种技术在某种情况下会导致从根本上不同的设计。
Tedlar薄膜的剥离试验
对于太阳能组件,在电池片两侧层压塑料 EVA(醋酸乙烯酯共聚物)或浇注树脂薄膜以形成防水、防腐蚀的保护层,同时在背面采用 Tedlar® 薄膜或玻璃板以提供额外保护。通过 90° 剥离试验测试粘结强度,在该试验中 Tedlar® 薄膜夹持在螺纹夹具中,并从玻璃板上剥离。单立柱试验机适用于该试验,因为其能够轻松对不同尺寸的玻璃板进行试验。该试验在生产过程中运行,以检查试验机参数设置是否正确。该试验还用于进货检验以及在超过使用期限后的再鉴定试验中。为满足相关标准,Tedlar®薄膜必须承受最高达 250 N 的剥离力。
接线盒和连接电缆之间的抽离试验
对于成品组件,推荐进行多种安全试验,包括框架结构的强度试验,角部支架的压入和拔出力测定,电气连接的拉拔试验,以及用于组件安装的安装系统的拉伸、压缩和弯曲试验。接线盒的电缆拉拔试验可采用 ZwickRoell Allround 系列双立柱试验机进行。接线盒固定于专用试样架夹具中,连接电缆由螺纹夹具夹持,并在最高达 5 kN 力作用下从接线盒中拔出。
在ProLine试验机上对结构玻璃进行EN 1288-3标准的4点弯曲试验
- 无论是按照EN 1288-5标准的静态穿刺试验,还是按照EN 1288-3标准的4点弯曲试验,都能够测试玻璃板的安全性。
- ZwickRoell的AllroundLine试验机可以用于这两项试验,不过需要配备安全装置以避免飞溅玻璃碎片的危害。
- 试验系统是特殊安装的,用于按照EN 1288-3标准测定平面玻璃的弯曲强度,该系统符合标准的所有要求。所有砧座和弯曲辊都能自由转动,并制作成要求的尺寸。