Du point de vue de la fiabilité dans les applications extérieures des panneaux solaires, la sélection du film photovoltaïque

2024 sera une année importante pour la survie du plus fort dans l'industrie photovoltaïque. La concurrence intense a conduit à l'itération de la technologie des batteries et à la vitesse d'application industrielle bien supérieure à celle d'il y a dix ans.
Cependant, quelle que soit la manière dont la batterie est itérée et qu'il faille choisir le POE (élastomère de polyoléfine), l'EVA (copolymère d'éthylène-acétate d'éthylène) ou l'EPE pour l'emballage de modules à double verre, de modules à simple verre ou de modules flexibles, il s'agit toujours d'un sujet incontournable et très discuté.
La chaleur, l'oxygène, l'eau, le rayonnement ultraviolet et les activités biologiques dans l'environnement sont les principaux facteurs à l'origine de la défaillance des matériaux. Dans les applications extérieures de modules photovoltaïques, outre l'exclusion des activités biologiques, les quatre autres facteurs environnementaux ne peuvent être ignorés. Par conséquent, lors du choix des matériaux, la première considération doit être l'impact de ces quatre facteurs sur les matériaux.
Cet article compare les effets de l'EVA et du POE sous ces quatre facteurs environnementaux, offrant une nouvelle approche et méthode de sélection des matériaux.
1. Chaleur
Les matériaux EVA et POE peuvent tous deux résister à une exposition à court terme à des températures élevées d'environ 150 degrés après réticulation, mais si la température continue d'augmenter, l'EVA se décomposera et libérera une grande quantité d'acide acétique au-dessus de 200 degrés. La température de décomposition thermique du POE doit être d'au moins 300 degrés.
2. Oxygène
L'EVA et le POE ne s'oxydent pas facilement à température ambiante, mais en raison de la présence d'une petite quantité de monomère d'acide acétique libre dans l'EVA, ils s'oxydent à haute température. Cependant, le POE est constitué de liaisons hydrocarbonées chimiquement stables et la température à laquelle il réagit avec l'oxygène est beaucoup plus élevée que celle de l'EVA.
3. Eau
D'un point de vue de la structure moléculaire, l'EVA contient des groupes esters, qui sont sujets à l'hydrolyse. Les groupes terminaux carboxyles produits par hydrolyse favorisent en outre l'apparition de réactions d'hydrolyse, ce qui conduit à un vieillissement rapide du matériau. La stabilité chimique de l'ensemble de la chaîne hydrocarbonée du POE est très élevée et n'est pas affectée par l'hydrolyse. D'autre part, la transmittance de la vapeur d'eau du film EVA à 38 degrés et 90 % d'humidité relative est d'environ 25 g/m^2-24 heures, tandis que la transmittance de la vapeur d'eau du film POE est de 3 g/m^2-24 heures. C'est-à-dire que la transmittance de la vapeur d'eau du POE est bien inférieure à celle du film EVA, ce qui rend le POE non seulement moins sujet à l'hydrolyse, mais a également une capacité de blocage de l'eau bien supérieure à celle de l'EVA, offrant ainsi une forte protection aux autres composants à l'intérieur du composant.
4. Rayons UV
De même, le POE a une structure de chaîne hydrocarbonée complète et son énergie de liaison chimique est élevée. L'énergie de liaison CH est de 414 kJ/mol et l'énergie de liaison CC est de 332 kJ/mol. Il ne se brise pas facilement lorsqu'il est exposé à la lumière ultraviolette au sol, tandis que l'énergie de liaison CO du groupe ester de l'EVA est inférieure à 330 kJ/mol, ce qui le rend plus sensible aux rayons UV et à la rupture.
En résumé, en termes d'utilisation de matériaux d'emballage, le POE est supérieur à l'EVA en termes de quatre éléments clés de fiabilité des applications extérieures : la chaleur, l'oxygène, l'eau et les performances UV. Dans le contexte actuel de « rendement élevé » et d'« exigences strictes » des batteries, le POE reste le meilleur choix pour garantir un « rendement » stable et continu à long terme des batteries.