In einer Testanlage für Solarmodule ist es nicht wichtig, welches UV-Spektrum verwendet wird – ob UVA, UVB oder UVC. Es geht vielmehr um den Test selbst. Wenn das Spektrum der Lampe abweicht, kann man keine zuverlässigen Ergebnisse bezüglich der Reaktionen der Photoinitiatoren bei der Vernetzung des Encapsulants sowie bezüglich der Degradation der Schichten auf den Rändern der Solarmodule erzielen. Wir haben unsere Galliumlampe für die Tests von Solarmodulen nach einem einfachen Prinzip konstruiert: Das Spektrum ist die entscheidende Größe – und wir sichern dieses durch gezielte Konstruktion.
Was technisch wichtig ist:
Wir justieren den mit Gallium angereicherten Quecksilberdampflämpchenemitter, indem wir das Verhältnis der leuchtenden Salze im Glührohr anpassen. Dadurch wird die Ausstrahlung auf 365 nm, 385 nm, 395 nm oder 254 nm gelenkt – je nach dem jeweiligen Prozess. So erhalten wir eine stabile Spektraldarstellung mit definiertem Peakwert sowie einer vorhersehbaren Halbbreite des Spektrums. Dadurch bleiben die Messwerte des Radiometers immer wiederholbar.
Es entsteht eine konstante UV-Leistungsdichte am Testbereich – in mW/cm². Zudem hält die Lampe ihre Einstellungen über Tausende von Betriebszyklen hinweg bei. Die Geometrie des Reflektors sowie die dichroischen Beschichtungen sind so gewählt, dass energieaußereheliche Strahlen ausgeschlossen werden und das Strahlprofil konstant bleibt.
Warum das in der Praxis funktioniert:
Bei der Qualifizierung von Solarmodulen ist es wichtig, wiederholbare Belastungen zu bewirken – keine breitbandige Hitze. Durch die Nutzung eines individuellen UV-Profils kann die Belastungszeit verkürzt werden, die thermische Last auf empfindlichen Substraten verringert werden und die Aktivierung der Photoinitiatoren kann besser auf die Chemie des Einsatzes abgestimmt werden. Dadurch wird das Prozessfenster enger, es gibt weniger fehlerhafte Ergebnisse und weniger Nacharbeiten.
Außerdem hält die Lampe über ihre gesamte Lebensdauer hinweg eine stabile Leistung bei – dadurch ändern sich die Ergebnisse der Aushärtem- und Alterungstests nicht mit zunehmendem Alter der Lampe.
Hier sind die Details, die man nicht außer Acht lassen darf:
Die Anpassung des Spektrums hängt von der genauen Ausrichtung der Komponenten sowie einer guten Wärmeabfuhr ab. Die Leistung und Stabilität hängen wiederum vom Abstand zwischen Reflektor und Substrat sowie von der spezifizierten Betriebsstromstärke ab. Stellen Sie sicher, dass Lampe, Treiber und Zündvorrichtung zusammen passen – und überprüfen Sie, ob Ihr Spektralradiometer für das verwendete Spektrum kalibriert ist.
Denken Sie daran: Eine höhere Leistung verkürzt die Lebensdauer des Glührohrs. Planen Sie daher die Austauschintervalle entsprechend der tatsächlichen Betriebszeit – und nicht aufgrund von Hoffnungen.