Übersicht
Verkapselnder Klebefilm dient als grundlegender Bestandteil von Photovoltaikmodulen und schützt die empfindlichen Solarzellen vor den Elementen, so dass sie ohne Beeinträchtigung durch die Außenwelt funktionieren können. Dies erhöht die Lebensdauer der Module und maximiert gleichzeitig die Menge an Sonnenlicht, die durch den Kleber dringen kann. Wenn die Folie die Zellschicht erreicht, erhöht sich der Wirkungsgrad des Solarmoduls bei der Stromerzeugung. In der Photovoltaik-Industrie ist die Photovoltaik-Verkapselungsfolie ein wesentliches Hilfsmaterial, das die 25-jährige Lebensdauer der Solarmodule garantieren muss.
Betrachtet man die Produktzusammensetzung, so ist die Verkapselungsfolie meist aus zwei Folien aufgebaut: POE (Polyolefin-Elastomer) und EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer), die hauptsächlich aus POE und EVA-Harz bestehen. Schmelzextrusion und Gießen sind die Verfahren, die zur Herstellung von Vernetzungsmitteln, Alterungsschutzmitteln usw. verwendet werden.
Was die Produkteigenschaften anbelangt, so ist die POE-Folie sehr widerstandsfähig gegen PID (potential induced decay), d. h. die Anfälligkeit des Photovoltaikmoduls für UV-Vergilbung durch Feuchtigkeit und Wärme, und hat eine hohe Lichtdurchlässigkeit. Systembedingte Verzerrungen und externe Faktoren führen dazu, dass der Wirkungsgrad der Stromerzeugung im Laufe des Betriebs schnell abnimmt, bis er ganz ausfällt). Leistung und Zusatznutzen. Für Solarmodule sind die beiden Klebefolien, die während des Laminierungsprozesses der Batteriemodulverpackung die Ober- und Unterseite der Zellplatte, das obere Glas und die untere Rückseite abdecken, wesentliche Bestandteile. Ein Photovoltaikmodul wird durch Vakuumlaminierung hergestellt, bei der die Paneele (oder das Glas) miteinander verbunden werden.
2. Merkmale des Produkts
1. EVA
Zurzeit ist das wichtigste Verpackungsmaterial EVA. Dabei handelt es sich um eine Folie, die durch die Kombination einer Reihe von modifizierenden Inhaltsstoffen mit geschmolzenem EVA-Harz als Rohmaterial hergestellt wird.
Merkmal 1: Da EVA-Harz polar ist, kann es leichter mit polaren Additiven zu einer EVA-Folie verschmelzen. Es zeichnet sich durch eine niedrige Verarbeitungstemperatur, gute Verarbeitungseigenschaften und eine hervorragende Fließfähigkeit der Schmelze aus.
Merkmal 2: Unzureichender Schutz gegen PID. Die hydrophile Gruppe im EVA-Polymer ist Vinylacetat. Wasserdampf, der in den Randbereich des Bauteils eindringt, kann EVA hydrolysieren, wobei Essigsäure entsteht. Wenn sich die Essigsäure und das Glas verbinden, wird eine beträchtliche Menge an Natriumionen gebildet. Die Silbergitterlinien auf der Oberfläche des Batterieblechs werden von den Natriumionen auf der Glasoberfläche kontaktiert, wenn sie zur Batterieoberfläche wandern. Diese Korrosion der Batteriegitterleitungen erhöht den Serienwiderstand und verringert die Leistung der Module.
Merkmal 3: EVA ist nicht sehr stabil. Die Vinylacetatgruppe in EVA-Folie trägt zur Alterung und zum Abbau durch UV-Licht und Oxidation durch feuchte Hitze bei. Diese Alterung und Zersetzung führt dazu, dass die Folie vergilbt und sich ablöst, was die Lebensdauer der Folie und die Effizienz der Bildkomponenten verringert.
2. POE
Polyolefin-Elastomer, kurz POE, ist ein statistisches Copolymer aus Ethylen und α-Olefinen, vor allem solchen mit 4-8 Kohlenstoffatomen, einschließlich 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen. Es lässt sich gut bei niedrigen Temperaturen verarbeiten, hat eine hervorragende Wärmealterungsbeständigkeit, ausgezeichnete mechanische und physikalische Eigenschaften und ist UV-beständig.
POE-Harz ist das wichtigste Rohmaterial für POE-FilmAnschließend wird es durch Zugabe verschiedener Additive modifiziert, erhitzt und in die gewünschte Form gebracht. POE-Harz hat eine außergewöhnlich gute Leistung, die ihm die folgenden Eigenschaften verleiht:
Merkmal 1: Gute PID-Beständigkeit, hoher Durchgangswiderstand und geringe Wasserdampfübertragungsrate. Da POE-Harz unpolar ist, kann es keine Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen eingehen. Seine Wasserdampfdurchlässigkeit ist minimal, und es absorbiert keinen Wasserdampf wie Polymere mit polaren Gruppen wie EVA. Außerdem hat die POE-Folie einen hohen Volumenwiderstand. Im Vergleich zu EVA-Folien nimmt der Volumenwiderstand von POE-Folien mit steigender Temperatur langsamer ab. Dank dieser Eigenschaften verfügt die POE-Folie über eine hohe PID-Resistenz, minimiert teilweise den PID-Effekt und hemmt die Geschwindigkeit, mit der positiv geladene Ionen (wie Na+) zur Zelloberfläche wandern.
Merkmal 2: Die Möglichkeit der Migration von Zusatzstoffen und schlechte Verarbeitungseigenschaften. Der Werkstoff POE-Harz ist unpolar. Die Vorbereitung der Klebefilme erfordert die Zugabe von polaren Chemikalien, die für POE-Harz nicht geeignet sind. Die Ausbeute bei der Laminierung von Modulen ist gering, POE-Klebefilme haben eine glatte und leicht zu verschiebende Oberfläche, die die Effizienz der Modulherstellung beeinträchtigt, und sie haben eine Reihe anderer Probleme wie die Ausfällung von Additiven und die leichte Blasenbildung nach dem Auftragen.
Merkmal 3: Es gibt einen Engpass und hohe POE-Kosten. Die Lösungspolymerisation ist die Methode, die bei der Herstellung von POE-Harz verwendet wird. Die zugrundeliegende Technik erfordert kohlenstoffreiche α-Olefine, vor allem solche mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen, sowie Katalysatoren (Metallocen-Katalysatorherstellung). hat ein vergleichsweise geringes Angebot, und wenn Nachfrage und Angebot knapp sind, ist der Preis hoch.
3. Co-extrudierte Folie mit mehreren Schichten (EPE)
Obwohl sie weniger POE-Harz benötigt und eine bessere PID-Beständigkeit als EVA-Folie aufweist, ist die Verarbeitung dieser Folie schwieriger. Derzeit sind EPE-Klebefolien, die durch Co-Extrusion und Schmelzverarbeitung von EVA- und POE-Harz hergestellt werden, ein Beispiel für mehrschichtige co-extrudierte Klebefolien.
Merkmal 1: Der Verbrauch von POE-Harz ist geringer und die Anti-PID-Leistung ist besser als die der EVA-Folie. Co-extrudierte Folie hat die hohe PID-Beständigkeit von POE-Folie und co-extrudiert EVA und POE-Harz in einem bestimmten Verhältnis. EVA-Folie kann für die Verkapselung der Vorderseite von doppelseitigen PERC-Modulen verwendet werden, da die äußere Schicht aus diesem Material besteht. Im Vergleich zur "POE-POE"-Verpackungsstruktur wird bei der "EVA-EPE"-Verpackungsstruktur die Menge des POE-Harzes drastisch reduziert, was dazu beiträgt, den Mangel an POE-Harz etwas zu lindern und die Kosten für die Verpackung der Komponenten zu senken.
Merkmal 2: Komplexität der Verarbeitung. Die co-extrudierte Folie besteht aus mehreren Schichten. POE-Harz ist ein unpolares Material und EVA-Harz ist ein polares Material, daher gibt es wenig Kompatibilität zwischen den beiden und wenig Oberflächenhaftung. Das Zusammenschmelzen der POE- und EVA-Schichten ist eine Herausforderung.
