IEC TS 62915: jakie ponowne testy wymusza zmiana modułu

Krótka odpowiedź: Gdy moduł posiada certyfikat IEC 61215 i IEC 61730, zmiana konstrukcji, materiału lub komponentu nie pozostawia automatycznie certyfikatu w mocy — ale też nie wymusza pełnej ponownej kwalifikacji. IEC TS 62915 to wytyczne dotyczące ponownego testowania, które łączą jedno z drugim: mapują każdy typ zmiany na konkretne pozycje MQT normy IEC 61215 i pozycje MST normy IEC 61730, które należy powtórzyć. Obecne wydanie to Ed. 2.0, opublikowane we wrześniu 2023 r., z redakcyjnym sprostowaniem w sierpniu 2024 r. Nie dodaje ono własnych nowych metod badawczych: każdy test, liczba próbek i kryterium zaliczenia nadal pochodzą z dwóch norm podstawowych.

Scenariusze są znajome: tańsza folia enkapsulacyjna od drugiego dostawcy, szkło pocienione z 3,2 mm do 2,0 mm, większe ogniwo nowej generacji, wersja 1500 V na nowy rynek. Każda z nich wygląda na drobną; pytanie brzmi, czy moduł na linii produkcyjnej to nadal moduł, który został certyfikowany.

Dlaczego wytyczne dotyczące ponownego testowania w ogóle istnieją

Pełna kwalifikacja jest kosztowna i powolna: zużywa kilka modułów i obejmuje sekwencje cykli termicznych, wilgotnego gorąca, zamrażania przy wilgotności, promieniowania UV i obciążenia mechanicznego w okresie liczonym w miesiącach. PV to jednocześnie branża szybko iterująca i poddana presji kosztowej, więc lista materiałów nigdy nie jest stała. To rodzi prawdziwy dylemat.

• Ponowne testowanie wszystkiego przy każdej zmianie a czas cyklu i koszty stają się nie do utrzymania, a wprowadzanie nowych materiałów i technologii jest hamowane.
• Brak ponownego testowania a certyfikat opisuje produkt, który nie jest już tym wysyłanym, co czyni certyfikację bez znaczenia.

Bez wspólnej reguły ta sama zmiana mogłaby wymagać innego programu testów w różnych jednostkach lub w różnych projektach. IEC ustaliło zasady ponownego testowania jako specyfikację techniczną w 2018 r., a jej zakres jasno określa cel: zapewnić jednolitą metodę utrzymania zatwierdzenia typu, kwalifikacji konstrukcji i bezpieczeństwa dla modułów, które uległy zmianie lub mają ulec zmianie.

Czym to jest, a czym nie jest

Kluczem do czytania dokumentu jest jego pozycja: nie tworzy on nowych metod badawczych. Każda pozycja testowa, liczba próbek i kryterium akceptacji pochodzą z IEC 61215 i IEC 61730. To, co robi 62915, to ustalenie zgodności między typem zmiany oraz testami do powtórzenia. Jego skutek jest określony równie jasno: produkt, który przejdzie określone sekwencje, uznaje się za zgodny z normami, na których opierała się jego pierwotna pełna kwalifikacja — innymi słowy, istniejąca certyfikacja jest przenoszona.

Format TS też ma znaczenie. W systemie IEC IS to formalna norma międzynarodowa, a TS to specyfikacja techniczna wydawana, gdy praktyka wciąż się rozwija, i ta mówi otwarcie, że zapewnia pomoc i że w niektórych miejscach może być potrzebna ocena inżynierska. To wytyczne, a nie lista kontrolna obejmująca każdą sytuację.

Jak zorganizowana jest norma: mapa zmian

Rdzeniem wydania z 2023 r. jest klauzula 4, Ponowne testowanie. Klauzula 4.1 zawiera ogólne zasady mające zastosowanie do każdego ponownego testu. Klauzula 4.2 podaje programy testów dla modułów opartych na płytkach, podzielone na 19 podsekcji według typu zmiany. Klauzula 4.3 robi to samo dla modułów cienkowarstwowych w 22 podsekcjach, obejmując tylko treść specyficzną dla cienkich warstw, taką jak przezroczysta elektroda przednia, elektroda tylna i usuwanie krawędzi, bez powtarzania tego, co już mówi 4.2. Załącznik A jest normatywny: Tabela A.1 podsumowuje wszystkie wymagania dotyczące ponownego testowania, Rysunek A.1 podaje połączony przepływ testów IEC 61215 i IEC 61730, a A.3 zapewnia metodę oceny nowych kombinacji materiałów lub komponentów.

Każda podsekcja ma ten sam schemat: najpierw które sytuacje liczą się jako zmiana, następnie pozycje MQT do powtórzenia w ramach IEC 61215 i pozycje MST w ramach IEC 61730. Wydanie z 2023 r. wymienia je osobno, co czyni dokument jaśniejszym niezależnie od tego, czy producent posiada jedną kwalifikację, czy obie.

Kody powtarzają się nieustannie przy czytaniu programu ponownego testowania. Pozycje MQT należą do IEC 61215-2; pozycje MST należą do IEC 61730-2.

Po stronie bezpieczeństwa powtarzające się kody obejmują MST 01 (oględziny wizualne), MST 03 (wyznaczanie mocy maksymalnej), MST 16 (izolacja), MST 17 (prąd upływu na mokro), MST 32 (uszkodzenie modułu) i MST 53 (gorąca i wilgotna atmosfera). Szczegóły techniczne stojące za kilkoma z nich, takie jak sama ekspozycja na gorącą i wilgotną atmosferę, przedstawiono w test wilgotnego gorąca DH1000.

Sześć ogólnych zasad decydujących o sposobie korzystania z tabel

Punkt 4.1 jest częścią wartą uważnej lektury, ponieważ reguluje sposób stosowania tabel, a nie to, co jest badane.

• Ujawnienie informacji jest obowiązkiem producenta. Producent musi zadeklarować zmiany w konstrukcji, materiale, komponencie, kombinacji materiałów, producencie lub procesie w stosunku do ostatnio zgłoszonej wersji — i musi dostarczyć dane na poziomie komponentów, jeśli chce wykorzystać te dane do ograniczenia zakresu ponownych badań.
• Co uznaje się za “inny materiał”. Definicja to materiał różniący się składem chemicznym, oznaczeniem typu lub specyfikacją, przy czym specyfikacja obejmuje właściwości elektryczne, optyczne i mechaniczne, w tym wartości nominalne i tolerancje. Uwaga dodaje, że ten sam materiał od innego dostawcy lub z innego zakładu produkcyjnego niekoniecznie jest innym materiałem, pod warunkiem że można to jednoznacznie wykazać.
• Wartością odniesienia jest pierwsza zgłoszona wartość, oceniana względem tolerancji. Przy ocenie nowej grubości lub wymiaru punktem odniesienia jest wartość pierwotnie badana; nowa wartość poza zadeklarowaną tolerancją może być traktowana jako zmiana. A jeśli tolerancja zadeklarowana przez producenta jest sama w sobie szersza niż współczynnik zmiany wyzwalający ponowne badanie — własny przykład normy to 10 % redukcji grubości przedniej szyby — element musi zostać zgłoszony przy najbardziej niekorzystnej granicy.
• Najpierw stabilizacja, potem porównanie stanu przed i po. Każdy moduł zgłoszony do ponownego badania jest stabilizowany elektrycznie (MQT 19), a pomiary początkowe i końcowe zgodnie z obowiązującą normą wykonuje się wokół badania: MQT 01, 03, 06.1, 15 i 19 w programie 61215 lub MST 01, 03, 16 i 17 w programie 61730.
• Kolejności nie można zmieniać. Jeśli powtarza się tylko niektóre pozycje sekwencji, nadal są one wykonywane w kolejności określonej przez pierwotną normę. Pozycje można pomijać; nie można ich przestawiać.
• Nakładające się zmiany przechodzą przez A.3. Zmień jednocześnie materiał zalewowy i tylną folię, a kombinacja musi zostać oceniona względem macierzy w A.3, zilustrowanej przykładem obliczeniowym na rysunku A.2.

Na liście nakładają się jeszcze dwa punkty. Każda zmiana wpływająca na drogę optyczną lub obwód elektryczny musi obejmować pomiar mocy w warunkach STC (MQT 06.1). A w ponownych badaniach związanych z 61215 stabilizowana moc, napięcie obwodu otwartego i prąd zwarcia są oceniane względem nominalnych wartości z tabliczki znamionowej (Brama 1), natomiast względna zmiana mocy przed i po badaniu jest oceniana względem kryteriów IEC 61215-1 (Brama 2).

Progi warte poznania

Kilka punktów i wyjaśnień z erraty daje wyobrażenie o tym, jak działają warunki wyzwalające:

• Przednia szyba szklana na przednią szybę niebędącą szkłem (lub odwrotnie) nie jest w ogóle ponownym badaniem — rodzaj przedniej szyby zmienia się zasadniczo, więc wymagana jest pełna kwalifikacja. To w istocie nowy produkt.
• Zcieńczenie przedniej szyby to własny przykład normy w zasadach ogólnych: redukcja o 10 % wyzwala ponowne badanie, co jest punktem najczęściej spotykanym, ponieważ szkło modułów staje się cieńsze.
• Zmiany rozmiaru ogniw wyjaśniono w dyskusji nad erratą z 2024 r.: zmiana długości, szerokości lub powierzchni ogniwa powyżej 10 % wymaga ponownego badania, natomiast zmiana poniżej 10 % nie wymaga go, pod warunkiem że odstępy między ogniwami oraz odstępy między ogniwami a szyną zbiorczą pozostają takie same lub się zwiększają.
• Wzrosty napięcia systemowego są obsługiwane w punkcie 4.2.14, którego tytuł określa próg: wzrost o więcej niż 5 %. Przejście ze 1000 V na 1500 V mieści się w tym zakresie.
• Ta sama konstrukcja i rozmiar, inny przedział mocowy są omówione osobno w punkcie 4.2.12, co jest typowym przypadkiem przy rozszerzaniu zakresu mocy.
• Zmiana z monofacjalnego na bifacjalny zyskała własny punkt 4.2.17 w wydaniu z 2023 r.

To są przykłady, a nie lista kontrolna: każdy typ zmiany zawiera dalsze przypadki i wyjątki. Program ponownych badań należy zbudować na podstawie tekstu normy, tabeli A.1 i oceny jednostki certyfikującej.

Co zmieniło drugie wydanie

Wyd. 2.0 to rewizja techniczna, a nie porządki redakcyjne, a trzy z jej zmian najbardziej wpływają na codzienną pracę:

• Dostosowanie do nowych norm podstawowych. Odniesienia przeniesiono do IEC 61215:2021 i IEC 61730:2023, a dwa badania wprowadzone w tych wydaniach — dynamiczne obciążenie mechaniczne (MQT 20) i PID (MQT 21) — włączono do wymagań dotyczących ponownych badań.
• Zmiany procesowe są traktowane inaczej. Punkty pierwszego wydania dotyczące konkretnych zmian procesowych usunięto i zastąpiono ogólnym wymaganiem utrzymywania spójnego systemu zarządzania jakością zgodnie z IEC 62941. Kontrola zmian procesowych jest zatem delegowana do systemu jakości.
• Zmiany materiałowe są powiązane z normami na poziomie komponentów. Wprowadzono serie IEC 62788-1 i 62788-2, aby zdefiniować, co uznaje się za zmianę folii zalewowych, przednich szyb i tylnych folii.

Pozostałe pięć punktów to osobne wyszczególnienie wymagań 61215 i 61730, nowa połączona macierz, aktualizacja terminologii z krzemu krystalicznego i cienkich warstw na WBT i MLI z punktem 4.3 pozbawionym duplikacji, dodane wytyczne dotyczące ponownych badań dla pracy w wysokiej temperaturze zgodnie z IEC TS 63126 oraz usunięcie punktowego wyszczególnienia zmian procesowych. COR1, wydana w sierpniu 2024 r., ma głównie charakter redakcyjny — koryguje niespójności między tabelami a tekstem oraz sformułowania, które można było błędnie odczytać. Okres stabilności dokumentu trwa do 2026 r., kiedy zostanie on potwierdzony, wycofany lub zrewidowany; pytania techniczne zgłoszone przez grupę roboczą pozostawiono do następnego wydania.

Co to oznacza w praktyce

• Uwzględnij ocenę ponownych testów w przeglądzie projektu. Gdy pojawia się nowy materiał lub propozycja obniżenia kosztów, oszacuj w tym momencie pozycje ponownych testów i czas realizacji zgodnie z Tabelą A.1. Rozpoczynanie kwestii certyfikacji po zbudowaniu próbek jest zazwyczaj zbyt późne.
• Połącz zmiany w jednym zgłoszeniu. Gdy oczekuje kilka zmian, zgrupowanie ich w jedną rundę ponownych testów i zastosowanie reguł łączenia z A.3 w celu uniknięcia powielonych sekwencji jest szybsze i tańsze niż zgłaszanie ich pojedynczo.
• Zaplanuj tolerancje i granice przy pierwszej certyfikacji. Ponieważ ocena jest zakotwiczona w pierwszych zgłoszonych wartościach, grubość, wymiary i tolerancje wybrane w tym momencie określają margines dostępny na późniejsze zmiany.
• Zarządzaj tożsamością materiału. Ocena „innego materiału” opiera się na składzie, oznaczeniu typu i specyfikacji. Dostawca po cichu zmieniający formułę bez zmiany oznaczenia typu to najtrudniejsza do wykrycia zmiana, a jej kontrolowanie zależy od kontroli przychodzącej i umowy o powiadamianiu o zmianach przez dostawcę.
• Zaliczenie ponownego testu nie jest gwarancją w terenie. IEC 61215 i 61730 to testy kwalifikacyjne, które szukają oczywistych wad konstrukcyjnych, a nie przewidują trwałości, a wytyczne dotyczące ponownych testów przenoszą jedynie ten poziom zapewnienia. W przypadku istotnych zmian rozszerzone testy i dane terenowe wciąż mają swoje miejsce.

Po stronie sprzętu praktyczną konsekwencją jest to, że program ponownych testów określa, do jakich pomiarów fabryka musi mieć dostęp. Pomiary elektryczne przed i po oraz testy izolacji i upływu przy wilgotności to te, które warto mieć na miejscu, natomiast długie sekwencje starzeniowe zwykle trafiają do laboratorium. Sprzęt stojący za tym podziałem opisano w przeglądzie sprzętu do badań certyfikacyjnych IEC, a pełny zestaw testów modułów w testach niezawodności modułów PV.

FAQ

Czy jakakolwiek zmiana modułu unieważnia jego certyfikat?

Podważa certyfikat, a nie unieważnia go automatycznie. Zmiany mieszczące się w zadeklarowanych tolerancjach i niebędące zamianą materiału lub komponentu mogą w ogóle nie wymagać ponownego testu; inne są przypisywane do zdefiniowanego zestawu ponownych testów przez IEC TS 62915.

Czy IEC TS 62915 wprowadza nowe testy?

Nie. Każda pozycja testowa, liczba próbek i kryterium akceptacji pochodzą z IEC 61215 i IEC 61730. Wytyczne jedynie decydują, które z tych pozycji należy powtórzyć dla danej zmiany.

Czy zmiana dostawcy wystarcza do wywołania ponownych testów?

Nie sama w sobie. Uwaga w regułach ogólnych mówi, że ten sam materiał od innego dostawcy lub z innego zakładu produkcyjnego niekoniecznie liczy się jako inny materiał, o ile można to wyraźnie wykazać. Decydują skład, oznaczenie typu i specyfikacja.

Czym są MQT i MST?

To kody pozycji testowych stosowane w dwóch normach bazowych: pozycje MQT znajdują się w IEC 61215-2 i obejmują kwalifikację konstrukcyjną, natomiast pozycje MST znajdują się w IEC 61730-2 i obejmują kwalifikację bezpieczeństwa.

Czy można pominąć części sekwencji?

Tak — pozycje niewymagane dla danej zmiany można pominąć, ale pozostałe pozycje muszą być nadal wykonane w kolejności określonej przez normę bazową. Pomijanie jest dozwolone; zmiana kolejności nie.

Co się dzieje, gdy wykonuje się kilka zmian naraz?

Kombinacja jest oceniana za pomocą macierzy w Załączniku A.3, która określa sekwencję testów potrzebną dla połączonej zmiany. Grupowanie zmian w ten sposób jest zazwyczaj tańsze niż zgłaszanie ich pojedynczo.

Końcowe przemyślenia

IEC TS 62915 odpowiada na proste pytanie: produkt się zmienił, więc jak certyfikat pozostaje ważny? Jej odpowiedź polega na zidentyfikowaniu zmiany, odnalezieniu jej i powtórzeniu tego, co konieczne — ani przepuszczaniu zmian bez kontroli, ani powtarzaniu całej kwalifikacji. Dla producenta modułów właściwe odczytanie wytycznych jest tym, co pozwala dążyć do obniżenia kosztów, iteracji technologicznych i zgodności w ramach jednego programu, zamiast robić to na przemian.

Struktura normy, numery klauzul i daty wydań są zgodne z materiałem źródłowym oraz IEC TS 62915:2023 (Ed. 2.0) z poprawką COR1:2024; potwierdź aktualny tekst, Tabelę A.1 i obowiązujące wymagania z jednostką certyfikującą przed zbudowaniem programu ponownych testów.