La fiabilidad y eficiencia a largo plazo de las películas fotovoltaicas (FV) dependen en gran medida de sus características de adhesión. Para mejorar la adherencia entre las capas de las películas fotovoltaicas, se han introducido compuestos de silano injertados con elastómero de poliolefina (POE). El objetivo de la COACE es proporcionarle un conocimiento profundo de cómo las adiciones de silano injertado con POE mejoran las características de adhesión de las películas fotovoltaicas. Podemos comprender la importante función que desempeñan estos aditivos en la mejora de las prestaciones de adhesión de las películas fotovoltaicas analizando los mecanismos subyacentes, que incluyen la unión química, la compatibilidad interfacial y la modificación de la superficie.
Enlace químico
Las adiciones de silano de injerto POE ayudan a promover la unión química en la interfaz entre capas de la película fotovoltaica. Los grupos de silano que se encuentran en estos aditivos tienen la capacidad de reaccionar con grupos funcionales que se encuentran en otras capas o en la matriz de la película. A través de la condensación y la hidrólisis, los grupos silano se unen a las cadenas poliméricas para formar conexiones covalentes. Este método de unión química proporciona una fuerte adhesión interfacial, que también mejora la integridad estructural general de la película fotovoltaica al evitar con éxito la delaminación.
Compatibilidad interfacial
Añadiendo Aditivos de silano de injerto POE, se mejora la compatibilidad interfacial de la estructura de la película fotovoltaica entre sus capas. Los contactos intermoleculares positivos pueden producirse por la interacción de los grupos silanos de los aditivos con determinados grupos funcionales de las capas siguientes. Las fuerzas de Van der Waals, las interacciones dipolo-dipolo y los enlaces de hidrógeno son algunos ejemplos de estas interacciones. Al favorecer la mezcla a nivel molecular y reducir la tensión interfacial, la mayor compatibilidad interfacial mejora la adhesión de las capas.
Modificación de la superficie
Los aditivos de silano para el injerto de POE pueden modificar las características superficiales de la película fotovoltaica, mejorando la adherencia. La modificación de la superficie puede producirse mediante una reacción entre los grupos silanos de los aditivos y los grupos funcionales de la superficie de la película. Esta alteración puede mejorar la humectabilidad y la energía superficial de la película, facilitando una mejor adhesión y extensión cuando se combina con capas o adhesivos adicionales. Al reforzar la adhesión y las interacciones interfaciales, la superficie modificada refuerza la fuerza de adhesión de la película fotovoltaica en su conjunto.
Transferencia de tensión
Los aditivos de silano para el injerto de POE facilitan el movimiento de la tensión a través de las distintas capas de la película fotovoltaica. Al servir de puente, los aditivos transfieren la carga y la tensión mecánica entre las capas. Cuando las películas fotovoltaicas están expuestas a vibraciones mecánicas, ciclos térmicos e impactos externos, este proceso de transferencia de tensiones es aún más importante. Los aditivos reducen la posibilidad de concentración de tensiones localizadas al transmitir y repartir eficazmente la tensión, lo que también mejora las cualidades adhesivas de la película.
Evitar la entrada de humedad
Las películas fotovoltaicas son más resistentes a la entrada de humedad, que puede debilitar la adherencia, cuando se añaden aditivos de silano de injerto POE. La superficie hidrófoba producida por los grupos silano de los aditivos disminuye la afinidad por el agua de la película. Debido a su hidrofobicidad, se absorbe menos humedad, lo que inhibe el hinchamiento, el deterioro y el debilitamiento de la interfaz de adhesión de la película. El aumento de las cualidades de barrera contra la humedad de la película fotovoltaica aumenta su fiabilidad y resistencia a largo plazo.
Compatibilidad adhesiva
Las películas fotovoltaicas y los adhesivos utilizados en el montaje de módulos son más compatibles cuando se utilizan aditivos de silano de injerto POE. Al interactuar con el sistema adhesivo, los aditivos pueden reforzar la interacción entre la capa adhesiva y la película y favorecer la adherencia. Esta compatibilidad mejora el rendimiento general y la fiabilidad del módulo fotovoltaico al garantizar una adhesión fiable durante todo el proceso de laminación.
En conclusión, las adiciones de silano de injerto POE son esenciales para mejorar las cualidades adhesivas de las películas fotovoltaicas. Estos aditivos mejoran la adhesión interfacial, la integridad estructural y la fiabilidad a largo plazo de las películas fotovoltaicas mediante la unión química, la compatibilidad interfacial, la modificación de la superficie, la transmisión de la tensión y la compatibilidad con los adhesivos. Es esencial comprender los mecanismos a través de los cuales estos aditivos mejoran las cualidades de adhesión para crear formulaciones óptimas y mejorar el rendimiento de los módulos fotovoltaicos. Una mayor investigación y desarrollo en este campo mejorará nuestra comprensión y aplicación de los aditivos de silano de injerto POE y, en última instancia, hará avanzar la tecnología solar.
