Do ponto de vista da confiabilidade em aplicações externas de painéis solares, a seleção do filme fotovoltaico

2024 será um ano importante para a sobrevivência do mais apto na indústria fotovoltaica. A competição intensa levou à iteração da tecnologia de baterias e à velocidade da aplicação industrial que excede em muito a de dez anos atrás.
No entanto, não importa como a bateria itera e se você deve escolher POE (elastômero de poliolefina), EVA (copolímero de etileno acetato de etileno) ou EPE para embalagem de módulos de vidro duplo, módulos de vidro simples ou módulos flexíveis, este é sempre um tópico inevitável e muito discutido.
O calor, o oxigênio, a água, a radiação ultravioleta e as atividades biológicas no ambiente são os principais fatores que causam falhas materiais. Em aplicações externas de módulos fotovoltaicos, além de excluir atividades biológicas, os outros quatro fatores ambientais não podem ser ignorados. Portanto, ao escolher materiais, a primeira consideração deve ser o impacto desses quatro fatores nos materiais.
Este artigo compara os efeitos do EVA e do POE sob esses 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 precisa ser de 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 hidrocarbonetos 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 propensos à hidrólise. Os grupos terminais carboxílicos produzidos pela hidrólise promovem ainda mais a ocorrência de reações de hidrólise, levando ao envelhecimento rápido do material. A estabilidade química de toda a cadeia de hidrocarbonetos do POE é muito alta e não é afetada pela hidrólise. Por outro lado, a transmitância de vapor de água do filme EVA a 38 graus e 90% UR é de cerca de 25 g/m ^ 2-24 horas, enquanto a transmitância de vapor de água do filme POE é de 3 g/m ^ 2-24 horas. Ou seja, a transmitância de vapor de água do POE é muito menor do que a do filme EVA, o que torna o POE não apenas menos propenso à hidrólise, mas também tem uma capacidade de bloqueio de água muito maior do que o EVA, fornecendo assim forte proteção para outros componentes dentro do componente.
4. Raios UV
Da mesma forma, o POE tem uma estrutura de cadeia de hidrocarboneto completa, e sua energia de ligação química é alta. A energia de ligação CH é 414 kJ/mol, e a energia de ligação CC é 332 kJ/mol. Ele não é facilmente quebrado quando exposto à luz ultravioleta no solo, enquanto a energia de ligação CO do grupo éster no EVA é menor que 330 kJ/mol, o que o torna mais suscetível à radiação UV e à quebra.
Em resumo, no uso de materiais de embalagem, o POE é superior ao EVA em termos dos quatro elementos-chave da confiabilidade da aplicação externa: calor, oxigênio, água e desempenho UV. Nos atuais "requisitos cada vez mais altos de eficiência" e "rígidos" de baterias, o POE ainda é a melhor escolha para garantir "saída" estável e contínua de baterias a longo prazo.