Des de la perspectiva de la fiabilitat en aplicacions exteriors de plaques solars, la selecció de pel·lícula fotovoltaica

El 2024 serà un any important per a la supervivència dels més aptes de la indústria fotovoltaica. La intensa competència ha portat a la iteració de la tecnologia de les bateries i la velocitat d'aplicació industrial fa deu anys que supera amb escreix.
No obstant això, independentment de com s'itereix la bateria, i si escolliu POE (elastòmer de poliolefina), EVA (copolímer d'etilè d'acetat d'etilè) o EPE per a l'embalatge de mòduls de vidre doble, mòduls de vidre únic o mòduls flexibles, això és sempre inevitable. tema molt debatut.
La calor, l'oxigen, l'aigua, la radiació ultraviolada i les activitats biològiques del medi ambient són els principals factors que causen la fallada del material. En aplicacions exteriors de mòduls fotovoltaics, a més d'excloure activitats biològiques, no es poden ignorar els altres quatre factors ambientals. Per tant, a l'hora d'escollir materials, la primera consideració hauria de ser l'impacte d'aquests quatre factors en els materials.
Aquest article compara els efectes de l'EVA i el POE sota aquests quatre factors ambientals, proporcionant un nou enfocament i mètode per a la selecció de materials.
1. Calor
Tant els materials EVA com POE poden suportar una exposició a alta temperatura a curt termini d'uns 150 graus després de la reticulació, però si la temperatura continua augmentant, l'EVA es descompondrà i alliberarà una gran quantitat d'àcid acètic per sobre dels 200 graus. La temperatura de descomposició tèrmica de POE ha de ser almenys de 300 graus.
2. Oxigen
L'EVA i el POE no s'oxiden fàcilment a temperatura ambient, però a causa de la presència d'una petita quantitat de monòmer d'àcid acètic lliure a l'EVA, s'oxiden a altes temperatures. Tanmateix, el POE és tots enllaços d'hidrocarburs químicament estables i la temperatura a la qual reacciona amb l'oxigen és molt més alta que l'EVA.
3. Aigua
Des d'una perspectiva de l'estructura molecular, l'EVA conté grups èster, que són propensos a la hidròlisi. Els grups extrems carboxil produïts per hidròlisi afavoreixen encara més l'aparició de reaccions d'hidròlisi, donant lloc a un ràpid envelliment del material. L'estabilitat química de tota la cadena d'hidrocarburs de POE és molt alta i no es veu afectada per la hidròlisi. D'altra banda, la transmitància del vapor d'aigua de la pel·lícula EVA a 38 graus i un 90% d'HR és d'uns 25 g/m ^ 2-24 hores, mentre que la transmitància del vapor d'aigua de la pel·lícula POE és de 3 g/m ^ 2-24 hores. És a dir, la transmitància del vapor d'aigua de POE és molt inferior a la de la pel·lícula EVA, cosa que fa que POE no només sigui menys propens a la hidròlisi, sinó que també té una capacitat de bloqueig d'aigua molt més gran que l'EVA, proporcionant així una forta protecció per a altres components a l'interior. el component.
4. Raigs UV
De la mateixa manera, POE té una estructura de cadena d'hidrocarburs completa i la seva energia d'enllaç químic és alta. L'energia d'enllaç CH és de 414 kJ/mol i l'energia d'enllaç CC és de 332 kJ/mol. No es trenca fàcilment quan s'exposa a la llum ultraviolada a terra, mentre que l'energia d'enllaç CO del grup èster a l'EVA és inferior a 330 kJ/mol, cosa que el fa més susceptible a la radiació UV i a la ruptura.
En resum, en l'ús de materials d'embalatge, POE és superior a l'EVA pel que fa als quatre elements clau de la fiabilitat de l'aplicació exterior: calor, oxigen, aigua i rendiment UV. En l'"alta eficiència" i "requisits estrictes" de les bateries actuals, POE segueix sent la millor opció per garantir una "sortida" estable i contínua a llarg termini de les bateries.