从组件户外应用可靠性的角度谈光伏胶膜的选择
时间:2024/5/11 9:11:54                  来源:电子电器家用电器质量检验所                  点击率:554


2024年将是光伏行业优胜劣汰的重要一年,激烈的竞争导致电池技术的迭代,和产业化应用的速度远远超出十年前。

但是无论电池如何迭代,又对双玻组件,或单玻组件,又或者是柔性组件来说,究竟是选择POE(聚烯烃弹性体),还是EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物),又或者是EPE进行封装,这始终是一个绕不开且讨论激烈的话题。

环境中的热量、氧气、水、紫外线和生物活动是造成材料失效的最主要的因素,在光伏组件的户外应用中,除了可以排除生物活动,其它四大环境因素均不可忽略。因此对于材料的选择首先要考虑这四大因素对材料的影响。

本文对比了EVA和POE在这四大环境因素下所受到的影响,给大家提供一种选择材料的新思路和新方法。

1.热量

EVA和POE材料在经过交联后都可以承受约150℃的短时间高温暴露,但是如果温度继续提高,在200℃以上时,EVA会发生分解,大量释放醋酸。而POE的热分解温度则至少需要300℃。

2.氧气

EVA和POE在常温下均不易氧化,但是由于EVA中始终存在少量的游离醋酸单体,在高温下会被氧化,但是POE则全部是化学性能稳定的碳氢键,与氧气发生化学反应的温度要比EVA高得多。

3.水

从分子结构上看,EVA含有酯基,而酯基是容易发生水解的,水解产生的端羧基会进一步促进水解反应的发生,使得材料快速老化。而POE的全碳氢链化学稳定性很高,不受水解影响。另一方面,EVA胶膜38℃,90%RH的水汽透过率约25g/m^2·24h,POE胶膜的水汽透过率在3g/ m^2·24h。也就是说,POE的水汽透过率远远低于EVA胶膜,使得POE不仅自身不易水解,阻水能力也远高于EVA,从而对组件内部的其他元器件可以有很强的保护。

4.紫外线

同样,POE是全碳氢链结构,这种分子的化学键能很高,C-H键能414kJ/mol,C-C键能332kJ/mol,在照射到地面的紫外线中不易断裂,而EVA中的酯基的C-O键能小于330kJ/mol,这就使得其更容易受到紫外线照射而发生断裂。

综上所述,在封装材料的使用中,涉及户外应用可靠性的四大要素:热、氧、水、紫外的表现中,POE均优于EVA,在电池越来越“高效率”,“严要求”的今天,POE仍然是保证电池长期稳定持续“输出”的最佳选择。

 
来源:北极星太阳能光伏网 
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