Desde la perspectiva de la confiabilidad en aplicaciones exteriores de paneles solares, la selección de película fotovoltaica

2024 será un año importante para la supervivencia del más apto en la industria fotovoltaica. La intensa competencia ha llevado a la iteración de la tecnología de baterías y a la velocidad de su aplicación industrial a superar con creces las de hace diez años.
Sin embargo, sin importar cómo se itere la batería, y si elegir POE (elastómero de poliolefina), EVA (copolímero de etileno acetato de etileno) o EPE para el empaquetado de módulos de vidrio doble, módulos de vidrio simple o módulos flexibles, este es siempre un tema inevitable y muy discutido.
El calor, el oxígeno, el agua, la radiación ultravioleta y las actividades biológicas del entorno son los principales factores que provocan fallos en los materiales. En las aplicaciones de módulos fotovoltaicos en exteriores, además de excluir las actividades biológicas, no se pueden ignorar los otros cuatro factores ambientales. Por lo tanto, al elegir los materiales, lo primero que se debe tener en cuenta es el impacto de estos cuatro factores en los materiales.
Este artículo compara los efectos de EVA y POE bajo estos cuatro factores ambientales, proporcionando un nuevo enfoque y método para la selección de 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 debe ser de 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 hidrocarburos 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, el EVA contiene grupos éster, que son propensos a la hidrólisis. Los grupos terminales carboxilo producidos por hidrólisis promueven aún más la ocurrencia de reacciones de hidrólisis, lo que lleva a un envejecimiento rápido del material. La estabilidad química de toda la cadena de hidrocarburos del POE es muy alta y no se ve afectada por la hidrólisis. Por otro lado, la transmitancia de vapor de agua de la película de EVA a 38 grados y 90% de HR es de aproximadamente 25 g/m ^ 2-24 horas, mientras que la transmitancia de vapor de agua de la película de POE es de 3 g/m ^ 2-24 horas. Es decir, la transmitancia de vapor de agua del POE es mucho menor que la de la película de EVA, lo que hace que el POE no solo sea menos propenso a la hidrólisis, sino que también tenga una capacidad de bloqueo de agua mucho mayor que el EVA, lo que proporciona una fuerte protección para otros componentes dentro del componente.
4. Rayos ultravioleta
De manera similar, el POE tiene una estructura de cadena de hidrocarburos completa y su energía de enlace químico es alta. La energía de enlace CH es de 414 kJ/mol y la energía de enlace CC es de 332 kJ/mol. No se rompe fácilmente cuando se expone a la luz ultravioleta en el 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 rotura.
En resumen, en el uso de materiales de embalaje, el POE es superior al EVA en términos de los cuatro elementos clave de la fiabilidad de las aplicaciones en exteriores: rendimiento en términos de calor, oxígeno, agua y rayos UV. En el contexto actual de "eficiencia cada vez mayor" y "requisitos estrictos" de las baterías, el POE sigue siendo la mejor opción para garantizar un "rendimiento" estable y continuo a largo plazo de las baterías.