מנקודת המבט של אמינות ביישומים חיצוניים של פאנלים סולאריים, הבחירה של סרט פוטו-וולטאי

2024 תהיה שנה חשובה להישרדות החזקים ביותר בתעשיית הפוטו-וולטאים. תחרות עזה הובילה לאיטרציה של טכנולוגיית הסוללה ולמהירות היישום התעשייתי שעברה הרבה לפני עשר שנים.
עם זאת, לא משנה איך הסוללה חוזרת, והאם לבחור POE (פוליאולפין אלסטומר), EVA (אתילן אצטט אתילן קופולימר), או EPE לאריזה של מודולי זכוכית כפולה, מודולי זכוכית בודדים או מודולים גמישים, זה תמיד בלתי נמנע. נושא בעל דיון רב.
החום, החמצן, המים, הקרינה האולטרה סגולה והפעילויות הביולוגיות בסביבה הם הגורמים העיקריים לכשל החומר. ביישומים חיצוניים של מודולים פוטו-וולטאיים, מלבד פעולות ביולוגיות, לא ניתן להתעלם מארבעת הגורמים הסביבתיים האחרים. לכן, בעת בחירת חומרים, השיקול הראשון צריך להיות ההשפעה של ארבעת הגורמים הללו על החומרים.
מאמר זה משווה את ההשפעות של EVA ו- POE תחת ארבעת הגורמים הסביבתיים הללו, ומספק גישה ושיטה חדשה לבחירת חומרים.
1. חום
גם חומרי EVA וגם חומרי POE יכולים לעמוד בחשיפה לטמפרטורה גבוהה לטווח קצר של כ-150 מעלות לאחר הצלבה, אך אם הטמפרטורה תמשיך לעלות, EVA תתפרק ותשחרר כמות גדולה של חומצה אצטית מעל 200 מעלות. טמפרטורת הפירוק התרמי של POE צריכה להיות לפחות 300 מעלות.
2. חמצן
EVA ו-POE אינם מתחמצנים בקלות בטמפרטורת החדר, אך בשל נוכחות של כמות קטנה של מונומר חומצה אצטית חופשית ב-EVA, הם יתחמצנו בטמפרטורות גבוהות. עם זאת, POE הוא כל קשרי פחמימנים יציבים מבחינה כימית, והטמפרטורה שבה הוא מגיב עם חמצן גבוהה בהרבה מ-EVA.
3. מים
מנקודת מבט של מבנה מולקולרי, EVA מכיל קבוצות אסטר, המועדות להידרוליזה. קבוצות הקצה הקרבוקסיליות המיוצרות על ידי הידרוליזה מקדמות עוד יותר את התרחשותן של תגובות הידרוליזה, מה שמוביל להזדקנות מהירה של החומר. היציבות הכימית של כל שרשרת הפחמימנים של POE גבוהה מאוד ואינה מושפעת מהידרוליזה. מצד שני, העברת אדי המים של סרט EVA ב-38 מעלות ו-90% RH היא בערך 25g/m ^ 2-24 שעות, בעוד שהעברת אדי המים של סרט POE היא 3g/m ^ 2-24 שעה (ות. כלומר, העברת אדי המים של POE נמוכה בהרבה מזו של סרט EVA, מה שהופך את POE לא רק פחות נוטה להידרוליזה, אלא גם בעל יכולת חסימת מים גבוהה בהרבה מזו של EVA, ובכך מספק הגנה חזקה לרכיבים אחרים בפנים. הרכיב.
4. קרני UV
באופן דומה, ל-POE יש מבנה שרשרת פחמימני מלא, ואנרגיית הקשר הכימי שלו גבוהה. אנרגיית הקשר CH היא 414 קילו ג'ל/מול, ואנרגיית הקשר CC היא 332 קילו ג'ל/מול. הוא לא נשבר בקלות כאשר הוא נחשף לאור אולטרה סגול על הקרקע, בעוד אנרגיית הקשר CO של קבוצת האסטר ב-EVA היא פחות מ-330 קילו ג'ל/מול, מה שהופך אותו לרגיש יותר לקרינת UV ושבירה.
לסיכום, בשימוש בחומרי אריזה, POE עדיף על EVA במונחים של ארבעת מרכיבי המפתח של אמינות יישום חיצוני: חום, חמצן, מים וביצועי UV. ב"היעילות הגבוהה" וה"דרישות המחמירות" של סוללות של היום, POE היא עדיין הבחירה הטובה ביותר כדי להבטיח "תפוקה" יציבה ורציפה של סוללות לטווח ארוך.