Discussão sobre a seleção de filme adesivo fotovoltaico sob a perspectiva da confiabilidade na aplicação externa de componentes

2024 será um ano importante para a sobrevivência dos mais aptos na indústria fotovoltaica, já que a competição acirrada levará à iteração da tecnologia de baterias e à velocidade da aplicação industrial que ultrapassará em muito a de dez anos atrás.

No entanto, não importa como a bateria seja iterada, seja escolhendo POE (elastômero de poliolefina), EVA (copolímero de etileno e acetato de vinila) ou EPE para embalagem de componentes de vidro duplo, componentes de vidro simples ou componentes flexíveis, este é sempre um tópico inevitável e intensamente discutido.

O calor, o oxigênio, a água, a radiação ultravioleta e a atividade biológica no ambiente são os principais fatores que causam a falha do material. Em aplicações externas de módulos fotovoltaicos, além de excluir a atividade biológica, os outros quatro principais fatores ambientais não podem ser ignorados. Portanto, a seleção de materiais deve primeiro considerar o impacto desses quatro fatores nos materiais.

Este artigo compara os efeitos do EVA e do POE nesses quatro fatores ambientais, fornecendo uma nova abordagem e método para seleção de materiais.

1. Calor

Tanto os materiais EVA quanto POE podem suportar exposição de curto prazo a altas temperaturas de cerca de 150 graus após a reticulação, mas se a temperatura continuar a aumentar, o EVA se decomporá e liberará uma grande quantidade de ácido acético acima de 200 graus. A temperatura de decomposição térmica do POE requer pelo menos 300 graus.

2. Oxigênio

EVA e POE não são facilmente oxidados em temperatura ambiente, mas devido à presença de uma pequena quantidade de monômero de ácido acético livre em EVA, eles serão oxidados em altas temperaturas. No entanto, POE é todo ligações de hidrogênio de carbono quimicamente estáveis, e a temperatura na qual ele reage com oxigênio é muito maior do que EVA.

3. Água

De uma perspectiva de estrutura molecular, o EVA contém grupos éster, que são facilmente hidrolisados. Os grupos terminais carboxílicos produzidos pela hidrólise promovem ainda mais a reação de hidrólise, levando ao rápido envelhecimento do material. E o POE tem alta estabilidade química de todas as cadeias de hidrogênio de carbono, que não é afetada pela hidrólise. Por outro lado, a taxa de transmissão de vapor de água do filme EVA a 38 graus e 90% UR é de cerca de 25g/m ^ 2 · 24h, enquanto a taxa de transmissão de vapor de água do filme POE é de 3g/m ^ 2 · 24h. Ou seja, a taxa de transmissão de vapor de água do POE é muito menor do que a do filme EVA, o que torna o POE não apenas difícil de hidrolisar, mas também tem uma resistência à água muito maior do que o EVA, proporcionando assim uma forte proteção para outros componentes dentro do módulo.

4. Radiação ultravioleta

Da mesma forma, o POE é uma estrutura de cadeia de hidrogênio totalmente carbono com uma alta energia de ligação química, com energia de ligação CH de 414 kJ/mol e energia de ligação CC de 332 kJ/mol. Ele não é facilmente quebrado pela radiação UV quando exposto ao solo, enquanto a energia de ligação CO do grupo éster no EVA é menor que 330 kJ/mol, tornando-o mais suscetível à radiação UV e à fratura.

Em resumo, no uso de materiais de embalagem, o POE é superior ao EVA em termos dos quatro principais elementos de confiabilidade de aplicação externa: calor, oxigênio, água e desempenho ultravioleta. Nos atuais requisitos cada vez mais "de alta eficiência" e "rigorosos" para baterias, o POE ainda é a melhor escolha para garantir "saída" estável e contínua de baterias a longo prazo.

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