Bei der Herstellung von Photovoltaik-Filmen (PV-Filmen) werden in der Regel mehrere verschiedene Polymermatrizen verwendet. Diese Matrizen werden verwendet, um die strukturelle Integrität und die elektrische Leistung der PV-Filme zu gewährleisten. Es ist gängige Praxis, diesen Polymermatrizen silanfunktionelle Zusatzstoffe beizumischen, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Diese Additive sind äußerst wichtig, da sie die Haftung, die Kompatibilität, die mechanische Festigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeitsaufnahme verbessern können.

Funktionelle Additive auf Silanbasis und die PET-Matrix

Aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften und seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Reaktionen wird Polyethylenterephthalat, auch PET genannt, häufig als Polymermatrix für die Herstellung von Fotovoltaikfolien verwendet. Die Haftung zwischen PET und zusätzlichen Schichten wie transparentem leitfähigem Oxid (TCO) oder Verkapselungsmaterialien wird durch die Verwendung funktioneller Silanzusätze verbessert. Durch die Bildung chemischer Bindungen zwischen den Silanadditiven und der PET-Matrix wird eine verbesserte Grenzflächenhaftung erreicht und eine Delaminierung verhindert. Darüber hinaus verbessern Silanzusätze die Widerstandsfähigkeit von PET-Folien gegenüber Feuchtigkeit, was die Gefahr des Abbaus verringert und dafür sorgt, dass die Folien über einen längeren Zeitraum hinweg gut funktionieren.

Zusätzlich zur PEN-Matrix, Silanfunktionelle Additive

Eine weitere Polymermatrix, die häufig bei der Herstellung von PV-Filmen verwendet wird, ist Polyethylennaphthalat, auch bekannt als PEN. Um eine ausreichende Haftung zu gewährleisten und Grenzflächenfehler zu vermeiden, erleichtern silanfunktionelle Additive die Kompatibilität von PEN mit anderen Schichten. Die Kombination dieser Chemikalien mit der PEN-Matrix führt zur Bildung fester Verbindungen, was wiederum die intermolekularen Wechselwirkungen fördert und die mechanische Festigkeit und Flexibilität der Folie verbessert. Darüber hinaus verbessern Silanzusätze die Feuchtigkeitsbarriere der PEN-Folien, wodurch das Photovoltaikmodul vor Wasserschäden geschützt wird und seine elektrische Leistungsfähigkeit erhalten bleibt.

Neben der EVA-Matrix werden auch silanfunktionelle Additive

Bei der Herstellung von Fotovoltaikmodulen wird häufig Ethylenvinylacetat, auch EVA genannt, als Verkapselungsmaterial verwendet. Darüber hinaus werden der EVA-Matrix häufig funktionelle Silan-Additive zugesetzt, um die Haftung zwischen verschiedenen Schichten zu verbessern, z. B. an der Grenzfläche zwischen EVA und PV-Zellen oder am Kontakt zwischen EVA und Rückseitenfolie. Chemische Reaktionen zwischen Silanadditiven und der EVA-Matrix führen zur Bildung kovalenter Bindungen und zu einer Erhöhung der Grenzflächenhaftung. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Moduls verbessert, die Möglichkeit einer Delaminierung verringert und die Widerstandsfähigkeit des Moduls gegenüber äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, UV-Strahlung und Temperaturschwankungen erhöht.

Neben der PVF-Matrix werden auch silanfunktionelle Additive

Bei der Herstellung von Fotovoltaikmodulen wird häufig Polyvinylfluorid (PVF) als Rückseitenmaterial verwendet. Zur Verbesserung der Kompatibilität und Haftung zwischen PVF und anderen Schichten, z. B. der Grenzfläche zwischen PVF und EVA, werden silanfunktionelle Additive verwendet. Die Reaktionen zwischen den Silan-Additiven und der PVF-Matrix führen zur Bildung chemischer Bindungen und zur Verbesserung der Grenzflächenhaftung. Dadurch werden die mechanische Festigkeit und die Haltbarkeit der PV-Module verbessert. Die Möglichkeit der Delaminierung wird verringert und die Widerstandsfähigkeit des Moduls gegenüber Umweltbelastungen wie Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und ultravioletter Strahlung wird verbessert.

Bildung von Polymernetzwerken und Quervernetzung

Silanfunktionelle Additive haben die Fähigkeit, sowohl die Vernetzung als auch die Bildung von Polymernetzwerken innerhalb der Polymermatrix zu unterstützen. Die Bildung von Siloxanbindungen, die zur Bildung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur führt, wird durch Silanzusätze durch Hydrolyse- und Kondensationsprozesse erreicht. Durch den Vernetzungsprozess werden die mechanischen Eigenschaften der Polymermatrix verbessert. Zu diesen Eigenschaften gehören Zugfestigkeit, Flexibilität und Verformungsbeständigkeit. Darüber hinaus erhöht das vernetzte Netzwerk die Stabilität und Haltbarkeit der PV-Folie, so dass sie auch unter extremen Umweltbedingungen weiterhin normal funktionieren kann.

Optimierung für bestimmte Anwendungen

Die Auswahl und Optimierung von silanfunktionelle Zusatzstoffe hängen von den besonderen Anforderungen der PV-Folie und der Anwendung ab, für die sie verwendet werden soll. Es gibt eine Reihe von Aspekten, die berücksichtigt werden müssen, darunter die ideale Haftfestigkeit, die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, die UV-Stabilität und die mechanischen Eigenschaften. Um für die verschiedenen Polymermatrizen, die bei der Herstellung von PV-Folien verwendet werden, die geeigneten Leistungsmerkmale zu erzielen, kann die Wahl des Silantyps, der Konzentration und der Verarbeitungsbedingungen angepasst werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass silanfunktionelle Additive eine wesentliche Komponente bei der Verbesserung der Eigenschaften verschiedener Polymermatrizen sind, die in großem Umfang bei der Herstellung von Fotovoltaikfolien verwendet werden. Diese Additive verbessern die Haftung, Kompatibilität, mechanische Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit, indem sie chemische Verbindungen schaffen und die Vernetzung ermöglichen. Weitere Vorteile sind die mechanische Festigkeit. Neben ihrem Beitrag zur Gesamtleistung und Haltbarkeit von PV-Folien sind auch die Wechselwirkungen von Silanverbindungen mit Polymermatrizen wie PET, PEN, EVA und PVF eine wichtige Informationsquelle. Wenn die Hersteller die einzigartigen Wechselwirkungen zwischen funktionellen Silanadditiven und Polymermatrizen genau kennen, können sie die Formulierung und die Verarbeitungsbedingungen optimieren, um das Ziel zu erreichen, hochwertige PV-Folien mit verbesserter Funktionalität, Zuverlässigkeit und Lebensdauer herzustellen.