Ako dodávateľ fotovoltaického TPU (termoplastického polyuretánu) chápem kľúčovú úlohu, ktorú vo fotovoltaickom priemysle zohrávajú kvalitné materiály. V tomto blogu sa ponorím do štandardov kvality pre fotovoltaické TPU, ktoré sú nevyhnutné na zabezpečenie výkonu, životnosti a spoľahlivosti fotovoltaických aplikácií.
I. Fyzikálne a mechanické vlastnosti
-
Tvrdosť
Tvrdosť fotovoltaického TPU je kľúčovým parametrom. Zvyčajne sa meria na stupnici Shore, ako je Shore A alebo Shore D. Pre fotovoltaické aplikácie by sa tvrdosť mala starostlivo vyberať podľa konkrétneho použitia. Napríklad v niektorých komponentoch, ako jeDiamantový vodiaci valček drôtu TPUje potrebná určitá tvrdosť, aby odolala treniu a tlaku počas procesu rezania diamantovým drôtom. TPU s vhodnou tvrdosťou môže zabezpečiť hladký chod a zabrániť predčasnému opotrebovaniu. Vo všeobecnosti môže byť rozsah tvrdosti pre takéto aplikácie medzi 70A - 90A, v závislosti od detailného dizajnu a pracovných podmienok. -
Pevnosť v ťahu a predĺženie pri pretrhnutí
Pevnosť v ťahu je maximálne namáhanie, ktoré materiál vydrží pri naťahovaní alebo ťahaní pred zlomením. Vo fotovoltaickom TPU je potrebná vysoká pevnosť v ťahu, aby odolala mechanickým silám počas inštalácie, prevádzky a vplyvom prostredia. Predĺženie pri pretrhnutí udáva, do akej miery sa môže materiál natiahnuť, kým sa zlomí. Pre fotovoltaické TPU je rozhodujúca dobrá rovnováha medzi pevnosťou v ťahu a predĺžením pri pretrhnutí. Typickou požiadavkou môže byť pevnosť v ťahu aspoň 20 MPa a predĺženie pri pretrhnutí viac ako 300 %. To umožňuje TPU prispôsobiť sa rôznym mechanickým namáhaniam bez praskania alebo zlyhania. -
Odolnosť proti oderu
Fotovoltaické komponenty sú často vystavené rôznym abrazívnym prostrediam, ako je prach, piesok a pohyb iných častí. Preto musí mať TPU použité v týchto aplikáciách vynikajúcu odolnosť proti oderu. Kvalitné fotovoltaické TPU by malo vydržať nepretržité odieranie a škrabanie bez výrazných strát materiálu. Na vyhodnotenie odolnosti TPU proti oderu je možné použiť laboratórne testy, ako je test oderu podľa Tabera. Nižšia hodnota straty oderom v týchto testoch indikuje lepšiu odolnosť proti oderu.
II. Chemická odolnosť
- Odolnosť voči UV žiareniu
Fotovoltické systémy sú neustále vystavované slnečnému žiareniu, ktoré obsahuje ultrafialové (UV) žiarenie. UV žiarenie môže spôsobiť degradáciu polymérov, čo vedie k zmene farby, krehnutiu a zníženiu mechanických vlastností. Fotovoltaický TPU musí mať dobrú odolnosť voči UV žiareniu, aby si zachoval svoj výkon po dlhú dobu. Do formulácie TPU sa často pridávajú špeciálne UV stabilizátory na zvýšenie odolnosti voči UV žiareniu. TPU by malo byť schopné odolať dlhodobému UV žiareniu bez výrazných zmien farby, tvrdosti alebo mechanických vlastností. Napríklad po 1000 hodinách zrýchleného testovania starnutia UV žiarením by zmena farby mala byť v určitom rozsahu a strata mechanických vlastností by mala byť minimalizovaná. - Odolnosť voči chemikáliám
Vo fotovoltaickom výrobnom procese a počas prevádzky môže TPU prísť do kontaktu s rôznymi chemikáliami, ako sú čistiace prostriedky, rozpúšťadlá, kyseliny alebo zásady. Preto je potrebné, aby TPU malo odolnosť voči týmto chemikáliám. TPU by sa pri vystavení bežným chemikáliám vo fotovoltaickom prostredí nemal rozpúšťať, napučať ani strácať svoje mechanické vlastnosti. Mal by byť napríklad odolný voči jemným kyselinám a zásadám používaným v procese čistenia fotovoltaických panelov.
III. Tepelné vlastnosti
- Tepelná odolnosť
Fotovoltické systémy môžu počas prevádzky vytvárať teplo, najmä v prostredí s vysokou teplotou. TPU použitý v týchto systémoch musí mať dobrú tepelnú odolnosť, aby si zachoval svoj tvar a výkon. Teplota ohybu tepla (HDT) je dôležitým ukazovateľom tepelnej odolnosti TPU. Vyšší HDT znamená, že TPU si môže zachovať svoje mechanické vlastnosti aj pri vyšších teplotách. V prípade fotovoltaického TPU by mal byť HDT dostatočne vysoký, aby sa zabezpečilo, že sa materiál nedeformuje alebo nestratí svoju pevnosť pri bežných prevádzkových teplotách, ktoré sa môžu pohybovať od -20 °C do 80 °C alebo v niektorých extrémnych prípadoch aj vyššie. - Tepelná vodivosť
V niektorých fotovoltaických aplikáciách je potrebná správna tepelná vodivosť na efektívne odvádzanie tepla. Napríklad v komponentoch, kde ide o tvorbu tepla, môže TPU s vhodnou tepelnou vodivosťou pomôcť pri prenose tepla preč od kritických častí, čím sa zabráni prehriatiu. Požiadavky na tepelnú vodivosť sa však líšia v závislosti od konkrétnej aplikácie. V niektorých prípadoch môže byť výhodnejšia nižšia tepelná vodivosť, aby pôsobila ako izolant, zatiaľ čo v iných prípadoch je potrebná vyššia tepelná vodivosť na odvod tepla.
IV. Elektrické vlastnosti
- Dielektrická pevnosť
Vo fotovoltaických systémoch je elektrická izolácia kľúčová, aby sa zabránilo úniku elektrického prúdu a skratom. Dielektrická pevnosť fotovoltaického TPU meria jeho schopnosť odolávať elektrickému poľu bez porušenia. Na zaistenie bezpečnosti a spoľahlivosti elektrických komponentov vo fotovoltaickom systéme je potrebná vysoká dielektrická pevnosť. TPU by malo byť schopné zachovať si svoje elektrické izolačné vlastnosti pri rôznych podmienkach prostredia, ako je vysoká vlhkosť a teplota. - Povrchová odolnosť
Povrchový odpor je ďalšou dôležitou elektrickou vlastnosťou. Ovplyvňuje schopnosť TPU zabrániť hromadeniu statickej elektriny. Pri výrobe a prevádzke fotovoltaiky môže statická elektrina priťahovať prach a častice, čo môže ovplyvniť výkon fotovoltaických komponentov. Správny odpor povrchu môže pomôcť rozptýliť statický náboj a udržať povrch čistý.
V. Environmentálne a regulačné súlad
- Súlad s RoHS a REACH
Smernica RoHS (Restriction of Hazardous Substances) obmedzuje používanie určitých nebezpečných látok v elektrických a elektronických zariadeniach. Cieľom nariadenia o registrácii, hodnotení, autorizácii a obmedzovaní chemikálií (REACH) je zabezpečiť bezpečné používanie chemikálií v Európskej únii. Fotovoltaický TPU musí spĺňať tieto predpisy, aby sa mohol používať na globálnom trhu. To znamená, že TPU by nemal obsahovať látky ako olovo, ortuť, kadmium, šesťmocný chróm, polybrómované bifenyly (PBB) a polybrómované difenylétery (PBDE) nad povolené limity. - Normy horľavosti
Fotovoltické systémy musia spĺňať určité normy horľavosti, aby bola zaistená požiarna bezpečnosť. TPU používané v týchto systémoch by mali mať primerané hodnoty horľavosti. Napríklad môže byť potrebné, aby spĺňal normu UL 94, ktorá klasifikuje materiály na základe ich horľavosti. Vyššie hodnotenie horľavosti, napríklad V - 0, znamená lepšiu požiarnu odolnosť.
VI. Kontrola a zabezpečenie kvality
Ako dodávateľ fotovoltaických TPU implementujeme prísny systém kontroly kvality. Od výberu suroviny až po konečný produkt je každý krok starostlivo monitorovaný. Používame pokročilé testovacie zariadenia a metódy, aby sme zabezpečili, že naše produkty TPU spĺňajú vyššie uvedené štandardy kvality. Na vzorkách z každej výrobnej šarže napríklad vykonávame pravidelné testy fyzikálnych, chemických a elektrických vlastností. Máme tiež zavedený komplexný systém riadenia kvality, ktorý zabezpečuje sledovateľnosť a neustále zlepšovanie.
Ak sa pohybujete vo fotovoltaickom priemysle a hľadáte kvalitné TPU materiály, ktoré spĺňajú najprísnejšie štandardy kvality, sme tu, aby sme vám poslúžili. Náš tím odborníkov vám môže poskytnúť podrobné informácie o produkte a technickú podporu. Zaviazali sme sa poskytovať vám tie najlepšie riešenia fotovoltaických TPU. Ak máte záujem o naše produkty, neváhajte nás kontaktovať pre obstarávanie a ďalšie diskusie.
Referencie
- ASTM Medzinárodné normy týkajúce sa testovania TPU
- UL normy pre testovanie horľavosti
- Dokumentácia k predpisom RoHS a REACH
