광전지 또는 태양 전지의 기계적 시험

점차적으로 “그린 에너지”에 초점을 맞추고 있는 현 시점에서, 기업들은 다양한 분야에 사용될 고효율, 저비용 태양 전지 개발에 박차를 가하고 있습니다. 우리는 소위 태양 전지로 알려진 광전지 생산에 사용되는 얇은 필름과 기판의 기계적 능력을 평가하는 데에 필요한 몇몇의 재료 시험 시스템을 제공하도록 요청 받았습니다. 태양 전지는 세계적으로 많은 기업들에 의해 높은 품질과 안정성을 지니면서도 장치의 비용은 최소화할 수 있는 최적화된 에너지 산출량을 갖도록 발전되고 제조되어 왔습니다. 국제 전기 표준 회의(International Electrotechnical Commission :IEC)는 모든 전기, 전자 및 기술과 관련되어 있는(총괄하여 전기공학적인) 국제 표준 규격을 준비하고 만들어내는 세계 주도 기업입니다.

이러한 기업들은 IEC 61646 규격: Thin-film terrestrial photovoltaic (PV) 모듈에 따른 설계 검증 및 유형 승인 및 또는 IEC 61215 규격: Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) 모듈에 따른 설계 검증 및 유형 승인을 획득해야 합니다. 표준 기계 하중 시험은 모듈이 시간당 130km의 풍압을 견디는지를 측정하게 됩니다. 하중은 점차적으로 전면, 후면에 적용되며 결과적으로 2,400Pa이 1시간 동안 유지되고 이런 사이클을 3번 반복하게 됩니다.

PV 모듈과 관련된 또 다른 인스트론 시험에는 아래와 같은 것이 있습니다.:

• 기판의 에지 강도(Edge Strength)를 판단하기 위한 유리와 스테인레스 스틸 기판의 4점 굽힘시험(Four-point bend testing) 요건. 이 시험은 전지 전체에서 신뢰할 수 있는 장시간 전기 연결을 보증할 정도로 기판의 강도가 충분한지 확인하는 데 사용됩니다.
• “스택(stack)”이라고도 하는 다양한 박막 층에 대한 90° 박리 접착 시험(90° peel adhesion test). 이 박리 시험은 박막층과 사용된 접착제 간의 접착 품질을 확인합니다. 회사들은 다양한 박막 층의 접착 강도와 가장 약한 접착 강도를 가진 접착 층을 알고 있어야 합니다.

우리는 이러한 얇은 필름 스택의 박리 접착력을 측정하기 위해 90° 박리 접착 설비를 갖춘 단일 칼럼 전동식 시험 시스템( single column electromechanical testing system), 공압식 사이드 액션 그립(pneumatic side action grips), 고무 코팅된 그립 페이스(grip faces)를 사용할 것을 추천합니다. Bluehill^® 2 Software(Bluehill Software)는 접착력 측정을 자동화하였기 때문에 실험자에게 실험 결과에 대한 신뢰성을 보장합니다. Instron의 독특한 90° 박리 설비는 마찰이 없도록 설계되어 모든 물리력 측정은 필름과 접착의 직접적인 결과로 나타납니다. 필름강도는 매우 중요한 물성으로, 많은 기업들은 필름 인장 강도력을 조사하기 위해서는 얇은 필름의 인장 시험에서 공압식 그립을 지닌 단일 칼럼 기계를 사용합니다.

요약하자면, 전기기계 시험 시스템과 악세서리는 제조업자에게 IEC 61646에 명시된 기계 하중 시험과 다른 내부 기업 표준 규격을 준수한 것을 보증합니다. 인스트론의 전문 Engineer가 요구조건을 충족하도록 시험 시스템을 적절히 조정하는 것을 도와줄 수 있을 것입니다.