fbpx

TÜV Klimaatkamertesten glas-glas zonnepanelen

In testlaboratoria zoals die van TÜV wordt o.a. de invloed vocht, kou en andere weer- en milieu-invloeden op het uitgangsvermogen van de zonnepanelen getest. In een klimaatkamer worden klimatologische omstandigheden gesimuleerd, waaraan zonnepanelen bij het wisselen van de seizoenen worden blootgesteld.

Humidity Freeze test

Verschillende componenten van een zonnepaneel kunnen vocht absorberen. Op het moment dat dit vocht vervolgens bevriest, zet het vocht uit waardoor schade kan ontstaan, zoals delaminatie of andere mechanische schades. Om te beoordelen wat het effect van bevroren water kan zijn, wordt de zogenaamde vocht-bevriezingstest (humidity-freeze test) uitgevoerd.

Bij deze test wordt het zonnepaneel eerst blootgesteld aan een temperatuur van 85 °C en een relatieve luchtvochtigheid van 85% gedurende minimaal 20 uur. Deze stap zorgt ervoor dat de modules verzadigd zijn met water. De temperatuur wordt vervolgens gedurende minimaal 30 minuten (maximaal 4 uur) snel teruggebracht tot -40° C, waarbij eventueel vocht binnen het zonnepaneel bevriest. Deze cyclus wordt in de testprocedure van de IEC-norm in totaal 10 keer doorlopen.

De resultaten van een dergelijke testen, zijn hiernaast weergegeven.

Testinformatie

  • De glas-glas zonnepanelen zijn getest met HF130. Dat is een 13x hogere belasting dan de standaard IEC norm voorschrijft;
  • Het glas-glas zonnepaneel (modul A) toont bij blootstelling aan HF130 geen veranderingen en geen vermogensverlies;
  • De achterste glasplaat verhindert het binnendringen van vocht en is ongevoelig voor veranderingen in temperatuur en vochtigheid;
  • Het glas-folie zonnepaneel (modul E) toont bij blootstelling aanHF130 sterke beschadigingen, resulterend in 30% verminderde capaciteit.

Op basis van de positieve resultaten van de test werd verder getest met het glas-glas zonnepaneel. De HF130 – HF190, is uitgebreid en aangevuld met extra DH500 en TC350 tests: ook deze proeven werden doorstaan zonder verminderde prestaties van het glas-glas zonnepaneel.

SOLARWATT: uitgebreid testen van zonnepanelen

SOLARWATT beschikt over een eigen door de VDE geaccrediteerd testlaboratorium waar zij haar zonnepanelen aan verschillende extreme testen blootstelt, waarmee de betere prestaties en kwaliteit worden aangetoond. Alle SOLARWATT zonnepanelen worden standaard onderworpen aan een reeks uitgebreide testen.

Verschillen tussen SOLARWATT glas-glas zonnepanelen en glas- folie zonnepanelen komen naar voren bij zowel de beoordeling van de bestendigheid tegen mechanische belasting als de bestendigheid tegen klimaatinvloeden. Dit uit zich onder andere in een langere levensduur en betere prestaties.

Mechanische belastingtest (ML-test)

De ML-test simuleert de invloed die sneeuw en wind op het zonnepaneel hebben. Hierbij wordt het zonnepaneel vastgeklemd en via een hydraulisch systeem gedurende zes uur blootgesteld aan een wisselende druk- en zuigbelasting tot 5400 Pa. Om te kunnen voldoen aan hoge kwaliteitseisen dient het zonnepaneel de test volledig ongehavend te doorstaan.

Damp Heat Test (Vocht Warmte Test)

De vocht-warmte test stelt het zonnepaneel bijvoorbeeld gedurende 42 dagen bloot aan een temperatuur van 85 graden. De luchtvochtigheid in de klimaatkamer is dan 85% – vergelijkbaar met een tropisch klimaat. Deze test wordt gedaan om te zien welk effect dit heeft op het verouderingsproces van het zonnepaneel.

Uit de klimaatkamertests blijkt dat de vocht-warmte test weinig invloed heeft op de degradatie van de glas-glas panelen in vergelijking met een regulier glas-folie paneel. In tegenstelling tot een paneel met kunststof achterzijde, is er helemaal geen vochttoetreding door de achterzijde bij glas-glas panelen. Het paneel veroudert niet door omgevingsfactoren zoals vocht, warmte en kou. Daarmee worden SOLARWATT glas-glas zonnepanelen gekenmerkt door een veel langere levensduur en extra resistent in meer agressieve omgevingen zoals aan de kust (zout) of op stallen (bv. ammoniak).

SOLARWATT heeft haar glas-glas zonnepanelen een 5.000 uur durende DHT (Damp Heat Test) laten ondergaan. Een vocht-warmte test op tropisch klimaat welke vijf keer langer is uitgevoerd dan voorgeschreven (de IEC-norm is namelijk 1000 uur). Dat bij glas-glas panelen geresulteerd heeft in 0% verslechtering.

Elektrolumescentie na Damp Heat Test

De afbeelding hieronder geeft een elektroluminescentie-opname na 4000 uur DHT-test weer. Bijna het volledige cellenvlak van de glas-foliemodule is inactief (zwart). Slechts zeer weinig vlakken in het midden van de cel zijn nog actief (licht). Het glas-glas zonnepaneel daarentegen is nog volledig in tact.

Conclusie: Meer dan 50% vermogensverlies in de glasfoliemodule tegen geen vermogensverlies van de glas-glas paneel.

Elektroluminuscentie test (EL-test)

De EL-test maakt het mogelijk om via een procedure die lijkt op het vervaardigen van een röntgenfoto, zelfs minimale beschadigingen (microcracks) aan het zonnepaneel zichtbaar te maken. Deze test toont aan of er beschadigingen zijn die nu of in de toekomst mogelijk invloed hebben op het vermogen van een zonnepaneel. Na de mechanische belasting test wordt een zonnepaneel middels een elektroluminuscentie test beoordeeld op microcracks. Geen enkele microcrack wordt hierbij geaccepteerd.

Onze glas-glas panelen met frame kunnen tot 4 keer het gewicht aan van een regulier paneel dat is getest aan de hand van TÜV 61215. De TUV 61215 norm vereist dat zonnepanelen een druk van 2400 Pa aankunnen. SOLARWATT heeft haar zonnepanelen getest tot 8000 Pa en nog steeds laten de elektroluminiscentie metingen dan geen microcracks zien.

De glas-glas zonnepanelen hebben vanwege de vaste verbinding tussen de twee solar-glasplaten een hogere mechanische weerstand. Het gebruik van de tweede glasplaat zorgt er namelijk voor dat de panelen over een torsiestijfheid en stabiliteit beschikken, die met gebruikelijke glas-foliepanelen niet wordt bereikt. Het resultaat: de panelen zijn uiterst geschikt voor alle sneeuwen windlastzones en zijn bestand tegen extreem weer zoals zware hagelbuien.

Conclusie: Glas-glas panelen zijn extreem sterk.

Thermal Cycling Test (Temperatuurcyclus test)

Zonnepanelen zijn opgebouwd uit verschillende materialen, met ieder een eigen uitzettingscoëfficient. Door fluctuaties in de omgevingstemperatuur en instraling zetten materialen uit en krimpen ze. Als aangrenzende materialen niet op elkaar zijn afgestemd, kan dit stress op de materialen veroorzaken, met mogelijke breuk of schade als gevolg.
Standaard worden zonnepanelen onderworpen aan 200 cycli, waarin de temperatuur wordt gevarieerd van -40 °C tot 85 °C. SOLARWATT voert deze test uit met maar liefst 600 cycli, wat leidt tot een verslechtering in output van slechts 1%.

Elektrolumescentie na Thermal Cycling Test

De afbeelding hieronder geeft de elektroluminescentie bij 400 TCT-cycli weer. Door verschil in thermische uitzetting en krimp van de glas-laag en de rug-folie bij de glas-folie paneel worden de ingebedde cellen en de fijne ‘vingers’ langzaam vernietigd. Er ontstaan inactieve cellen en dat resulteert in minder vermogen (zwarte kleur). Het glas-glas zonnepaneel daarentegen, is nog vrijwel geheel in tact.

Dit resulteert in ca. 3% lager vermogen bij de glas-folie paneel terwijl de glas-glas paneel een verslechtering van slechts ca. 0,5% vertoont.

Conclusie: Glas-glas zonnepanelen zijn bestand tegen de meest extreme weersomstandigheden.