Dari perspektif keandalan dalam aplikasi luar ruangan panel surya, pemilihan film fotovoltaik

Tahun 2024 akan menjadi tahun penting bagi survival of the fittest dalam industri fotovoltaik. Persaingan yang ketat telah menyebabkan iterasi teknologi baterai dan kecepatan aplikasi industri jauh melampaui sepuluh tahun lalu.
Akan tetapi, tidak peduli bagaimana baterai tersebut beriterasi, dan apakah akan memilih POE (Polyolefin Elastomer), EVA (Ethylene Acetate Ethylene Copolymer), atau EPE untuk pengemasan modul kaca ganda, modul kaca tunggal, atau modul fleksibel, ini selalu menjadi topik yang tidak dapat dihindari dan sangat banyak dibahas.
Panas, oksigen, air, radiasi ultraviolet, dan aktivitas biologis di lingkungan merupakan faktor utama yang menyebabkan kegagalan material. Dalam aplikasi modul fotovoltaik di luar ruangan, selain mengecualikan aktivitas biologis, keempat faktor lingkungan lainnya tidak dapat diabaikan. Oleh karena itu, saat memilih material, pertimbangan pertama haruslah dampak dari keempat faktor ini terhadap material.
Artikel ini membandingkan efek EVA dan POE di bawah keempat faktor lingkungan ini, memberikan pendekatan dan metode baru untuk pemilihan material.
1. Panas
Baik material EVA maupun POE dapat menahan paparan suhu tinggi jangka pendek sekitar 150 derajat setelah ikatan silang, tetapi jika suhu terus meningkat, EVA akan terurai dan melepaskan sejumlah besar asam asetat di atas 200 derajat. Suhu dekomposisi termal POE harus setidaknya 300 derajat.
2. Oksigen
EVA dan POE tidak mudah teroksidasi pada suhu ruangan, tetapi karena adanya sedikit monomer asam asetat bebas dalam EVA, keduanya akan teroksidasi pada suhu tinggi. Namun, POE merupakan ikatan hidrokarbon yang stabil secara kimia, dan suhu saat POE bereaksi dengan oksigen jauh lebih tinggi daripada EVA.
3. Air
Dari perspektif struktur molekul, EVA mengandung gugus ester, yang rentan terhadap hidrolisis. Gugus ujung karboksil yang dihasilkan oleh hidrolisis lebih lanjut mendorong terjadinya reaksi hidrolisis, yang menyebabkan penuaan material yang cepat. Stabilitas kimia dari seluruh rantai hidrokarbon POE sangat tinggi dan tidak terpengaruh oleh hidrolisis. Di sisi lain, transmitansi uap air dari film EVA pada 38 derajat dan 90% RH adalah sekitar 25g/m ^ 2-24 jam, sedangkan transmitansi uap air dari film POE adalah 3g/m ^ 2-24 jam. Artinya, transmitansi uap air POE jauh lebih rendah daripada film EVA, yang membuat POE tidak hanya kurang rentan terhadap hidrolisis, tetapi juga memiliki kemampuan pemblokiran air yang jauh lebih tinggi daripada EVA, sehingga memberikan perlindungan yang kuat untuk komponen lain di dalam komponen.
4. Sinar UV
Demikian pula, POE memiliki struktur rantai hidrokarbon penuh, dan energi ikatan kimianya tinggi. Energi ikatan CH adalah 414 kJ/mol, dan energi ikatan CC adalah 332 kJ/mol. Tidak mudah pecah saat terkena sinar ultraviolet di tanah, sedangkan energi ikatan CO dari gugus ester dalam EVA kurang dari 330 kJ/mol, yang membuatnya lebih rentan terhadap radiasi UV dan kerusakan.
Singkatnya, dalam penggunaan bahan kemasan, POE lebih unggul daripada EVA dalam hal empat elemen utama keandalan aplikasi luar ruangan: panas, oksigen, air, dan kinerja UV. Dalam "efisiensi tinggi" dan "persyaratan ketat" baterai saat ini, POE masih menjadi pilihan terbaik untuk memastikan "output" baterai yang stabil dan berkelanjutan dalam jangka panjang.