지난해 11월 결정질 실리콘 태양광열 복합모듈(이하 PVT)의 KS표준 제정 예고고시가 진행된 이후 올해 1월 예고기간이 종료되면서 KS표준 제정에 따른 태양열업계 시장활성화에 대한 기대감이 높아지고 있다.

 

국가기술표준원이 공지한 '결정질 실리콘 PVT 제정예고고시' 원안 작성은 △조성구 이맥스시스템 부사장 △류남진 탑솔 소장 △홍희기 경희대학교 교수 등이 소속된 태양열전문위원의 협력으로 진행됐으며 에너지기술심의회의 심의를 거쳐 최종 고시가 이줘질 예정이다.  제정(안) 내에는 PVT 제품의 정의규정, 시험조건, 시험방법 등 주요기술기준이 담길 예정이다.

 

PVT는 자연광을 흡수해 발전과 집열을 동시에 수행하는 제품으로 열매체를 통한 열전달과정을 통해 태양전지의 효율을 높이며 복수에너지를 생산한다.

 

PVT는 형태에 따라 유창형과 무창형으로 구분되며 정의된 용어에는 △정격출력 △항온항습장치 △평판형 집열기 △투과체 등 PVT를 구성하는 요소들이 포함될 예정이다.

 

제정(안) 항목 6에서는 시험장치구성에 대한 정의가 마련됐으며 △솔라시뮬레이터 △항온항습장치 △UV시험장치 등이 포함돼야 한다고 규정했다.  항목 7에서는 시험방법과 품질기준이 구체적으로 제시됐다.

 

전처리 시에는 △태양전지 △Glass △J-Box △프레임 등의 이상이 없어야 하며 열성능시험 품질기준은 무창형 PVT가 150W/㎡ 이상, 유창형 PVT는 300W/㎡ 이상이어야 한다. 

 

열성능시험은 일기가 청명한 조건에서 작동온도범위 전체에 대해 시험돼야 하며 최초 수행되는 시험의 입구온도는 외기온도 ±3K 범위 안에 있도록 해 정확한 측정이 가능하도록 해야 한다. 또한 최소한 4개의 독립된 데이터측정이 각 열매체 입구온도에 대해 이뤄져야 한다.

 

옥외노출시험과 바이패스 다이오드 열 시험 시에는 제시된 품질기준을 만족해야 하며 ‘KS C ICE 61215’에 따라 시험이 진행된다.

 

정압누설시험에서는 열매체 누설이 없어야 하며 압력강하가 1% 이내여야 한다. 이와 함께 투과체의 변색이나 파손이 없어야 하고 절연시험 시 파괴나 균열이 없어야 한다.

 

모듈이 강우에 노출될 경우의 적격성을 시험하는 습윤누설전류시험에서는 모듈측정면적이 0.1㎡ 미만일 경우 절연저항측정값이 400MΩ이상, 0.1㎡ 이상일 경우에는 절연저항 측정값과 모듈면적의 곱이 40MΩ·㎡ 이상이어야 한다.

 

충격전압시험 시 시험 중 절연체 파괴나 복합모듈 표면에 탄화흔적이 없어야 한다. 태양광 노출에 따른 모듈의 열화정도를 평가하는 UV전처리시험 시에는 품질기준이 표준에서 정한 기준 이상을 충족해야 한다.

 

온도사이클시험은 환경온도의 불규칙한 반복에서 구조나 재료간 열전도나 열팽창률의 차이에 의한 스트레스 내구성을 시험하는 것이다.

 

고온측(85±2℃)와 저온측(-40±2℃)으로 10분 이상 유지하며 고온에서 저온으로 또는 저온에서 고온으로 최대 100℃/h의 비율로 온도를 변화시키는 것을 한 사이클로 한다. 6시간 이내 시험을 통해 최대출력이 시험 전 값의 95% 이상이어야 하며 시험 중 회로가 단선되지 않아야 한다. 

 

자연환경에서의 내구성을 측정하는 습도-동결시험은 가혹한 자연환경에서 열팽창률 차이나 수분침입·확산, 호흡작용 등에 대한 구조나 재료의 영향을 시험하고 고온·고습시험은 고온·다습상태에서의 열적스트레스와 내구성을 시험할 예정이다.

 

이외에도 모듈 단자부의 외력강도를 평가하는 단자강도시험과 바람·눈·얼음에 의한 하중에 내구성을 확인하는 기계적 하중시험에 대한 정의도 규정됐다.

 

압력강하시험 시에는 각 시험조건에서 유량의 함수로 나타낸 그래프를 제시해야 하며 PVT의 입출구 연결부 사이 압력강하가 실제 작동조건에서 사용될 수 있는 범위에 있어야 한다.

 

고온·고습상태에서 사용, 저장 시 태양광발전모듈의 열적스트레스와 적격성을 시험하는 고온·고습시험에서는 온도 85±2℃·상대습도 85±5℃%로 1,000시간 시험하며 2~4시간의 회복시간 후 정해진 규정에 따라 시험하게 된다. 최대출력은 시험전 값의 95% 이상이어야 한다.

 

또한 국가기술표준원은 제정(안) 항목 8번과 9번을 통해 인증시험절차와 함께 제품제조·사용표시에 대한 규정도 제시했다. PVT는 내구성이 있어야 하며 소비자가 명확히 인식할 수 있도록 모듈의 적당한 곳에 △제품 주요사양 △제조일 및 제조번호 △인증부여번호 등을 표기해야 한다.

 

태양열업계의 한 관계자는 "업계에서는 PVT의 신재생에너지설비 도입과 KS제정이 신속히 이뤄지길 바라고 있다"라며 "KS표준제정 이후 PVT 실증사례가 더욱 확산되며 침체된 시장의 활성화를 기대하고 있다"고 말했다.

 

한편 제정예고고시를 마친 PVT KS표준은 심의를 거쳐 정식제정될 예정이며 자세한 내용은 e나라표준인증 홈페이지에서 확인할 수 있다.