Päikesepaneelide välisrakenduste töökindluse seisukohast fotogalvaanilise kile valik

2024. aasta on fotogalvaanilise tööstuse tugevaimate ellujäämise jaoks oluline aasta. Tihe konkurents on toonud kaasa akutehnoloogia iteratsiooni ja tööstusliku kasutamise kiiruse, mis ületas kaugelt kümme aastat tagasi.
Kuid olenemata sellest, kuidas aku kordab ja kas valida topeltklaasmoodulite, üksikute klaasmoodulite või painduvate moodulite pakendamiseks POE (polüolefiinelastomeer), EVA (etüleenatsetaadi etüleenkopolümeer) või EPE, on see alati vältimatu ja palju arutatud teema.
Soojus, hapnik, vesi, ultraviolettkiirgus ja bioloogiline aktiivsus keskkonnas on peamised materjali purunemist põhjustavad tegurid. Fotogalvaaniliste moodulite välistingimustes ei saa lisaks bioloogilise tegevuse välistamisele tähelepanuta jätta ka ülejäänud nelja keskkonnategurit. Seetõttu tuleks materjalide valikul kõigepealt lähtuda nende nelja teguri mõjust materjalidele.
Selles artiklis võrreldakse EVA ja POE mõju nende nelja keskkonnateguri alusel, pakkudes materjalivalikuks uut lähenemisviisi ja meetodit.
1. Kuumutage
Nii EVA kui ka POE materjalid taluvad lühiajalist kokkupuudet kõrgel temperatuuril umbes 150 kraadi pärast ristsidumist, kuid kui temperatuur jätkuvalt tõuseb, laguneb EVA ja vabastab suure koguse äädikhapet üle 200 kraadi. POE termilise lagunemise temperatuur peab olema vähemalt 300 kraadi.
2. Hapnik
EVA ja POE ei oksüdeeru toatemperatuuril kergesti, kuid EVA-s sisalduva väikese koguse vaba äädikhappe monomeeri tõttu oksüdeeruvad need kõrgel temperatuuril. POE on aga kõik keemiliselt stabiilsed süsivesiniksidemed ja temperatuur, mille juures see hapnikuga reageerib, on palju kõrgem kui EVA.
3. Vesi
Molekulaarstruktuuri vaatenurgast sisaldab EVA estrirühmi, mis on altid hüdrolüüsile. Hüdrolüüsil tekkivad karboksüülotsad rühmad soodustavad veelgi hüdrolüüsireaktsioonide teket, mis viib materjali kiirele vananemisele. POE kogu süsivesinike ahela keemiline stabiilsus on väga kõrge ja hüdrolüüs seda ei mõjuta. Teisest küljest on EVA-kile veeauru läbilaskvus 38 kraadi ja 90% suhtelise niiskuse juures umbes 25 g/m ^ 2-24 tundi, samas kui POE-kile veeauru läbilaskvus on 3 g/m ^ 2-24 tundi. See tähendab, et POE veeauru läbilaskvus on palju madalam kui EVA-kilel, mis muudab POE mitte ainult hüdrolüüsile vähem vastuvõtlikuks, vaid sellel on ka palju suurem veetõkkevõime kui EVA-l, pakkudes seega tugevat kaitset teistele sees olevatele komponentidele. komponent.
4. UV-kiired
Samamoodi on POE-l täielik süsivesinike ahela struktuur ja selle keemilise sideme energia on kõrge. CH sideme energia on 414 kJ/mol ja CC sideme energia on 332 kJ/mol. See ei purune maapinnal ultraviolettvalgusega kokkupuutel kergesti, samas kui EVA esterrühma CO sideme energia on alla 330 kJ/mol, mis muudab selle UV-kiirguse ja purunemise suhtes vastuvõtlikumaks.
Kokkuvõtteks võib öelda, et pakkematerjalide kasutamisel on POE parem kui EVA välistingimustes kasutatavate rakenduste töökindluse nelja põhielemendi poolest: soojus, hapnik, vesi ja UV-kiirgus. Tänapäeva akude üha "kõrgema efektiivsuse" ja "karmide nõuete" tingimustes on POE endiselt parim valik akude pikaajalise stabiilse ja pideva "väljundi" tagamiseks.