Dans l'industrie, l'isolation inadéquate des fonds de panier est depuis longtemps une source d'inquiétude. Le contact entre le matériau d'encapsulation et le fond de panier est l'une des causes de la fissuration du fond de panier. Quel type de film convient le mieux à l'encapsulation des composants ? Voyons cela ensemble.
1. Analyse des types de films d'emballage PV
Dans les modules solaires, le film adhésif d'encapsulation est un composant nécessaire. Il peut se trouver sur les surfaces supérieure et inférieure de la cellule. Son objectif principal est de relier la cellule, le verre et la plaque arrière afin d'enfermer, de protéger et d'étendre la durée de vie du module. Pour garantir les performances de production d'énergie du module, le film d'encapsulation possède généralement une transmission lumineuse élevée, une bonne adhérence aux cellules et au verre pour garantir que le module ne connaîtra pas de problèmes tels que la délamination du module lors d'une utilisation en extérieur, et une résistance raisonnablement élevée pour garantir qu'il sert de support structurel tout au long du processus d'installation du module.
Le matériau principal utilisé dans la fabrication des films solaires est généralement une résine (EVA, POE). L'extrusion à chaud et la salivation sont utilisées pour créer un film, puis des stabilisateurs de lumière, des épaississants, des agents de réticulation et des antioxydants sont ajoutés pour obtenir le résultat final.
Les trois types de films adhésifs les plus courants disponibles aujourd'hui sont l'EVA, le POE et l'EPE.
L'acétate de vinyle et l'éthylène forment un copolymère appelé EVA. Les feuilles d'emballage pour les cellules photovoltaïques peuvent être fabriquées à partir de résine EVA avec une fraction massique de VA de 28% à 33%. Ce film d'emballage réticulé, épais et souple, présente une excellente transmission de la lumière et sert également à protéger les cellules solaires délicates en plaquettes de silicium.
Le POE est un copolymère éthylène-α-oléfine. Une forme de mono-oléfine avec une double liaison à l'extrémité de sa chaîne moléculaire est appelée α-oléfine. Le POE est produit à partir de cette oléfine, principalement le C8 et le C4 dans la production d'énergie photovoltaïque. La résine POE, le principal composant du film POE, n'est pas très localisée. La capacité de fabrication du POE est principalement concentrée chez Dow, Mitsui, LG et d'autres entreprises en raison d'obstacles technologiques importants dans les processus de polymérisation, les catalyseurs métallocènes, les a-oléfines et d'autres points de connexion. La Chine n'a pas encore réussi à utiliser le POE à grande échelle dans le secteur industriel, mais quelques entreprises s'y essaient.
Le film EPE est créé par coextrusion d'EVA, de POE et d'EVA, formant un film à structure composite à trois couches. Il tient compte non seulement de la forte résistance à l'eau et de la résistance élevée au PID du film POE, mais aussi du rendement élevé des composants à double verre du film EVA. La solution la plus courante pour les emballages en verre double de type P est actuellement le processus de laminage.
Structure moléculaire du POE
Structure moléculaire de l'EVA
2. Examiner les différences de performance entre les divers films d'emballage PV
Le choix du film d'emballage est essentiel pour garantir les exigences de fiabilité de l'emballage des composants. La résistance au PID, les caractéristiques électriques et les caractéristiques de barrière à la vapeur d'eau des différents films d'emballage varient en raison des variations de la structure moléculaire et de la conception.
1) L'influence des variations de la structure moléculaire
Le copolymère d'acétate de vinyle et d'éthylène est appelé film EVA. Ce film présente une bonne adhérence, de bonnes propriétés de traitement et une grande solubilité dans les graisses. Lors du laminage des composants, il est difficile de produire des bulles. Cependant, en raison du groupe ester dans les propriétés moléculaires, il est facilement hydrolysé pour générer de l'acide acétique au cours du vieillissement, ce qui entraîne le phénomène PID.
2) Variations des taux de transmission de la vapeur d'eau
Lorsque les modules sont utilisés à l'extérieur, l'humidité de l'air ambiant s'infiltre dans le module, oxydant les lignes de la grille de surface des cellules et corrodant les rubans de soudure. Ces effets peuvent entraîner une dégradation des matériaux, voire une défaillance du module. Par conséquent, plus l'emballage du module est fiable, plus la valeur de résistance à l'eau du matériau d'emballage est faible. Plus la valeur de résistance à l'eau est élevée, plus la résistance à l'eau du matériau d'emballage est faible.
Le POE est le moins perméable à l'eau. L'explication analytique est que le POE traditionnel est dépourvu de groupes polaires et qu'il est dérivé de catalyseurs métallocènes, qui lui confèrent des propriétés supérieures de barrière à la vapeur d'eau. Les molécules de vapeur d'eau ont du mal à percer l'épaisse structure moléculaire du POE réticulé. Il possède des groupes polaires dans l'EVA lui-même, et il est translucide. Après la réticulation, la capacité de blocage de l'eau est faible, la structure moléculaire est plutôt souple et les molécules d'eau peuvent passer plus facilement.
3) Variations de la résistivité en fonction du volume
L'une des mesures les plus cruciales pour la performance des modules solaires est l'isolation électrique, et la résistivité volumique est utilisée pour mesurer la qualité de l'isolation de la couche d'encapsulation. La résistance d'une unité de volume au courant électrique est connue sous le nom de résistivité volumique, et elle est utilisée pour décrire les caractéristiques électriques d'un matériau. Généralement, l'efficacité du matériau en tant que composant isolant électrique augmente avec sa résistance.
En ce qui concerne la résistivité volumique, le POE a la valeur la plus élevée, tandis que l'EVA a la valeur la plus faible. Plus la résistivité volumique du film est élevée, plus le phénomène PID du module peut être réduit, ce qui améliore la sécurité et la fiabilité du module.
Disparités dans les capacités anti-PID de divers films adhésifs
La performance anti-PID du double module de film POE est la meilleure, tandis que la performance anti-PID du double module de film EVA est la plus mauvaise. La résistance supérieure du POD au PID, sa faible perméabilité à l'eau et sa résistivité volumique élevée en sont les principales causes.
3. exigences pour les solutions d'emballage des cellules de type N
Étant donné que l'efficacité de la production d'énergie des cellules de type P est presque à la limite théorique, la technologie des cellules est continuellement améliorée par itération afin d'atteindre des rendements de conversion plus élevés.
Les piles de type N sont plus fines, moins résistantes à la corrosion acide et plus sensibles à la vapeur d'eau que les piles conventionnelles de type P. Par conséquent, les spécifications d'emballage des piles de type N sont plus strictes en ce qui concerne le film adhésif. Par conséquent, les piles de type N ont des spécifications d'emballage plus strictes pour le film adhésif, y compris la nécessité qu'il ne puisse pas libérer d'ions d'acétate. Une barrière à la vapeur d'eau plus élevée et de meilleurs besoins en matière de stress. Pour l'instant, l'industrie donnera la priorité aux films POE plus fiables pour l'emballage afin de garantir la fiabilité des composants de type N.
Cependant, quelle que soit la technique choisie, il convient de rappeler que pour augmenter le taux de réussite de l'emballage du film d'emballage solaire, il faut utiliser des additifs appropriés pour le film d'emballage photovoltaïque. Le rendement des panneaux photovoltaïques est fortement influencé par l'adhésion entre le panneau solaire en cristal de silicium et le film d'emballage photovoltaïque. L'ajout de produits chimiques aux films d'emballage solaires est une étape cruciale pour obtenir cette adhésion. Le rendement augmente lorsque des additifs sont utilisés, car l'adhésion entre le film et le panneau solaire en cristal de silicium est plus efficace.
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