Debate sobre la selección de películas adhesivas fotovoltaicas desde la perspectiva de la confiabilidad en la aplicación de componentes en exteriores

2024 será un año importante para la supervivencia del más apto en la industria fotovoltaica, ya que la feroz competencia conduce a la iteración de la tecnología de baterías y a una velocidad de aplicación industrial muy superior a la de hace diez años.

Sin embargo, no importa cómo se itere la batería, ya sea elegir POE (elastómero de poliolefina), EVA (copolímero de etileno y acetato de vinilo) o EPE para el envasado de componentes de vidrio doble, componentes de vidrio simple o componentes flexibles, este es siempre un tema inevitable y muy discutido.

El calor, el oxígeno, el agua, la radiación ultravioleta y la actividad biológica del entorno son los principales factores que provocan fallos en los materiales. En las aplicaciones de módulos fotovoltaicos en exteriores, además de excluir la actividad biológica, no se pueden ignorar los otros cuatro factores ambientales principales. Por lo tanto, a la hora de seleccionar los materiales se debe tener en cuenta en primer lugar el impacto de estos cuatro factores en los materiales.

Este artículo compara los efectos de EVA y POE en estos cuatro factores ambientales, proporcionando un nuevo enfoque y método para seleccionar materiales.

1. Calor

Tanto los materiales EVA como los POE pueden soportar una exposición a altas temperaturas a corto plazo de aproximadamente 150 grados después de la reticulación, pero si la temperatura continúa aumentando, el EVA se descompondrá y liberará una gran cantidad de ácido acético por encima de los 200 grados. La temperatura de descomposición térmica del POE requiere al menos 300 grados.

2. Oxígeno

El EVA y el POE no se oxidan fácilmente a temperatura ambiente, pero debido a la presencia de una pequeña cantidad de monómero de ácido acético libre en el EVA, se oxidarán a altas temperaturas. Sin embargo, el POE está formado por enlaces de carbono e hidrógeno químicamente estables y la temperatura a la que reacciona con el oxígeno es mucho más alta que la del EVA.

3. Agua

Desde una perspectiva de estructura molecular, EVA contiene grupos éster, que se hidrolizan fácilmente. Los grupos terminales carboxilo producidos por hidrólisis promueven aún más la reacción de hidrólisis, lo que conduce a un envejecimiento rápido del material. Y POE tiene una alta estabilidad química de todas las cadenas de hidrógeno de carbono, que no se ve afectada por la hidrólisis. Por otro lado, la tasa de transmisión de vapor de agua de la película EVA a 38 grados y 90% HR es de aproximadamente 25 g / m ^ 2 · 24 h, mientras que la tasa de transmisión de vapor de agua de la película POE es de 3 g / m ^ 2 · 24 h. Es decir, la tasa de transmisión de vapor de agua de POE es mucho menor que la de la película EVA, lo que hace que POE no solo sea difícil de hidrolizar, sino que también tenga una resistencia al agua mucho mayor que EVA, lo que proporciona una fuerte protección para otros componentes dentro del módulo.

4. Radiación ultravioleta

De manera similar, el POE es una estructura de cadena de hidrógeno y carbono completa con una alta energía de enlace químico, con una energía de enlace CH de 414 kJ/mol y una energía de enlace CC de 332 kJ/mol. No se rompe fácilmente por la radiación UV cuando se expone al suelo, mientras que la energía de enlace CO del grupo éster en EVA es menor a 330 kJ/mol, lo que lo hace más susceptible a la radiación UV y a la fractura.

En resumen, en el uso de materiales de embalaje, el POE es superior al EVA en términos de los cuatro elementos principales de confiabilidad de la aplicación en exteriores: calor, oxígeno, agua y rendimiento ultravioleta. En el contexto actual de "alta eficiencia" y "requisitos estrictos" cada vez mayores para las baterías, el POE sigue siendo la mejor opción para garantizar un "rendimiento" estable y continuo a largo plazo de las baterías.

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