از منظر قابلیت اطمینان در کاربردهای خارجی پانل های خورشیدی، انتخاب فیلم فتوولتائیک

سال 2024 سال مهمی برای بقای بهترین ها در صنعت فتوولتائیک خواهد بود. رقابت شدید منجر به تکرار فناوری باتری و سرعت کاربرد صنعتی بسیار بیشتر از ده سال پیش شده است.
با این حال، صرف نظر از اینکه باتری چگونه تکرار می شود، و اینکه آیا POE (پلی اولفین الاستومر)، EVA (اتیلن استات اتیلن کوپلیمر)، یا EPE برای بسته بندی ماژول های شیشه ای دوتایی، ماژول های تک شیشه ای یا ماژول های انعطاف پذیر انتخاب شود، این همیشه اجتناب ناپذیر است. موضوع بسیار مورد بحث
گرما، اکسیژن، آب، اشعه ماوراء بنفش و فعالیت های بیولوژیکی در محیط از عوامل اصلی خرابی مواد هستند. در کاربردهای فضای باز ماژول های فتوولتائیک، علاوه بر حذف فعالیت های بیولوژیکی، چهار عامل محیطی دیگر را نمی توان نادیده گرفت. بنابراین هنگام انتخاب مصالح، اولین نکته باید تاثیر این چهار عامل بر مصالح باشد.
این مقاله با مقایسه اثرات EVA و POE تحت این چهار عامل محیطی، رویکرد و روش جدیدی برای انتخاب مواد ارائه می‌کند.
1. گرما
هر دو مواد EVA و POE می توانند در معرض دمای بالا در کوتاه مدت حدود 150 درجه پس از اتصال عرضی مقاومت کنند، اما اگر دما همچنان افزایش یابد، EVA تجزیه شده و مقدار زیادی اسید استیک بالای 200 درجه آزاد می کند. دمای تجزیه حرارتی POE باید حداقل 300 درجه باشد.
2. اکسیژن
EVA و POE به راحتی در دمای اتاق اکسید نمی شوند، اما به دلیل وجود مقدار کمی مونومر اسید استیک آزاد در EVA، در دمای بالا اکسید می شوند. با این حال، POE همه پیوندهای هیدروکربنی پایدار شیمیایی است و دمایی که در آن با اکسیژن واکنش می دهد بسیار بالاتر از EVA است.
3. آب
از دیدگاه ساختار مولکولی، EVA حاوی گروه‌های استری است که مستعد هیدرولیز هستند. گروه‌های انتهایی کربوکسیل که توسط هیدرولیز تولید می‌شوند، باعث افزایش بیشتر واکنش‌های هیدرولیز می‌شوند که منجر به پیری سریع مواد می‌شود. پایداری شیمیایی کل زنجیره هیدروکربنی POE بسیار بالا است و تحت تأثیر هیدرولیز قرار نمی گیرد. از طرف دیگر، انتقال بخار آب فیلم EVA در 38 درجه و 90٪ RH حدود 25 گرم در متر ^ 2-24 ساعت است، در حالی که انتقال بخار آب فیلم POE 3 گرم در متر است ^ 2-24 ساعت ها. به عبارت دیگر، انتقال بخار آب POE بسیار کمتر از فیلم EVA است، که باعث می شود POE نه تنها کمتر در معرض هیدرولیز باشد، بلکه توانایی مسدود کردن آب بسیار بالاتری نسبت به EVA دارد، بنابراین محافظت قوی برای سایر اجزای داخل آن ایجاد می کند. جزء
4. اشعه ماوراء بنفش
به طور مشابه، POE دارای ساختار زنجیره هیدروکربنی کامل است و انرژی پیوند شیمیایی آن بالا است. انرژی پیوند CH 414 کیلوژول بر مول و انرژی پیوند CC 332 کیلوژول بر مول است. هنگامی که در معرض اشعه ماوراء بنفش بر روی زمین قرار می گیرد، به راحتی شکسته نمی شود، در حالی که انرژی پیوند CO گروه استر در EVA کمتر از 330 کیلوژول بر مول است، که آن را مستعدتر در برابر اشعه UV و شکستگی می کند.
به طور خلاصه، در استفاده از مواد بسته بندی، POE از نظر چهار عنصر کلیدی قابلیت اطمینان کاربرد در فضای باز: گرما، اکسیژن، آب و عملکرد UV نسبت به EVA برتری دارد. در «بازدهی بالا» و «الزامات دقیق» باتری‌های امروزی، POE هنوز بهترین انتخاب برای اطمینان از «خروجی» پایدار و مداوم باتری‌ها در درازمدت است.