Quelles sont les causes de l'acidification et du vieillissement des films photovoltaïques en EVA et quels en sont les effets ?

L'encapsulation et la protection des cellules solaires sont assurées par des films photovoltaïques en éthylène-acétate de vinyle (EVA), qui sont des composants essentiels des panneaux solaires. Toutefois, au fil du temps, ces films peuvent subir un vieillissement et une acidification, ce qui peut entraîner une baisse de leurs performances et de leur capacité à fonctionner efficacement. Dans cet article, nous étudions le phénomène de vieillissement et d'acidification des films photovoltaïques en EVA, en examinant les facteurs qui contribuent à ce processus ainsi que ses conséquences.

Les facteurs à l'origine de l'exposition aux UV : Vieillissement et acidification L'un des principaux facteurs contribuant au processus de vieillissement des films photovoltaïques EVA est leur exposition continue aux rayons ultraviolets (UV) du soleil. Les chaînes de polymères de l'EVA sont décomposées par les rayons ultraviolets, ce qui entraîne une diminution de la résistance mécanique du matériau et une augmentation de sa sensibilité à l'acidité.

Infiltration d'humidité : Le processus de vieillissement peut être accéléré par l'introduction d'humidité dans la structure du panneau solaire. Les impuretés et les polluants peuvent réagir avec l'humidité qui a pénétré dans le revêtement EVA, ce qui entraîne la formation d'acides qui contribuent au processus d'acidification.

Changements de température : Les changements de température extrêmes, en particulier dans les endroits où les étés sont chauds et les hivers glaciaux, peuvent accélérer le processus de vieillissement des films EVA. Les contraintes thermiques induisent des dilatations et des contractions qui, à terme, entraînent la formation de microfissures et une augmentation de la perméabilité du matériau aux acides et à l'humidité.

L'acidité peut être causée par des impuretés chimiques, telles que des polluants dans l'air ou des dégagements gazeux provenant d'autres matériaux dans l'assemblage du panneau solaire. Ces contaminants chimiques peuvent réagir avec l'EVA et contribuer à l'acidité de l'environnement.

Réticulation incomplète : Si la réticulation de l'EVA n'est pas achevée au cours du processus de production, elle peut entraîner la formation de composants résiduels n'ayant pas réagi et susceptibles de se détériorer au fil du temps.

Effets de l'acidification et du processus de vieillissement

Perte de transparence : à mesure que les films photovoltaïques EVA vieillissent, ils peuvent devenir brumeux ou jaunis, ce qui réduit leur transparence. Ce phénomène peut être dû au processus de vieillissement. En conséquence, la quantité de lumière transmise aux cellules solaires peut diminuer, ce qui aura un effet sur l'efficacité du panneau.

Réduction de la résistance mécanique : En vieillissant, les films EVA perdent de leur résistance mécanique, ce qui les rend plus fragiles et plus susceptibles de se fissurer. L'intégrité structurelle du panneau solaire est compromise par cette décision.

Dégradation induite par le potentiel (PID) : L'acidification des films EVA peut contribuer à la DIP, qui est un phénomène dans lequel un potentiel de tension entre les cellules solaires et le cadre mis à la terre d'un module photovoltaïque entraîne une dégradation de la puissance au fil du temps. Des quantités significatives d'énergie peuvent être perdues à cause du PID.

Décollement : Le lien entre le film EVA et les cellules solaires ou le verre peut s'affaiblir avec le temps en raison de l'acidification et du vieillissement, ce qui peut entraîner un décollement. Au cours du processus de délaminage, l'humidité et les polluants peuvent s'infiltrer dans le panneau, ce qui rend le processus de dégradation encore plus dramatique.

L'acidification peut dégrader les qualités d'isolation électrique de l'EVA, ce qui peut augmenter le risque de défauts électriques ou de courts-circuits à l'intérieur du panneau solaire. Cela peut entraîner une perte d'isolation électrique.

Mesures de prévention et d'atténuation

Encapsulation correcte : Il est essentiel pour la longévité et les performances des cellules solaires de s'assurer qu'elles sont encapsulées avec des films EVA de haute qualité de la bonne manière au cours du processus de production.

Stabilisateurs UV : L'incorporation de stabilisateurs UV dans les formulations d'EVA facilite la protection du matériau contre la dégradation causée par la lumière ultraviolette.

Barrière contre l'humidité : L'installation de barrières efficaces contre l'humidité à l'intérieur du cadre du panneau solaire peut empêcher l'infiltration d'humidité et l'acidification du panneau qui en résulte.

Afin de réduire le stress thermique et de ralentir le processus de vieillissement, il est important de maintenir des températures appropriées à l'intérieur du panneau solaire. Pour ce faire, il convient de maintenir des températures constantes et optimales.

Effectuer des inspections et un entretien de routine : Les panneaux solaires doivent être inspectés régulièrement afin d'identifier tout signe de vieillissement, tel que le jaunissement ou le décollement, de manière à pouvoir les remplacer ou les réparer en temps utile.

L'utilisation de produits chimiques anti-âge dans les formulations EVA est une pratique utilisée par certains fabricants afin d'améliorer la résistance du matériau aux effets du vieillissement et de l'acidité.

Au cours de leur durée de vie, les films photovoltaïques EVA sont soumis à un certain nombre de difficultés importantes, notamment l'acidité et le vieillissement. Les éléments clés qui contribuent à ces difficultés sont l'exposition aux rayons ultraviolets, l'introduction d'humidité, les variations de température, la présence de polluants chimiques et une réticulation insuffisante. La réduction de la transparence, la perte de résistance mécanique, le PID, la délamination et la mauvaise isolation électrique sont quelques-uns des effets qui peuvent résulter du vieillissement et de l'acidité. Pour préserver les performances et la longévité des films photovoltaïques EVA dans les applications de panneaux solaires, il est essentiel de mettre en œuvre des méthodes d'atténuation telles qu'une encapsulation correcte, des stabilisateurs UV, des barrières contre l'humidité, un contrôle de la température, une maintenance fréquente et des additifs antivieillissement. En comprenant ces processus, il est possible de prendre des mesures préventives pour réduire leur influence et garantir l'efficacité et la fiabilité des systèmes d'énergie solaire.

Le RM211A de la COACE est un additif anti-acidification pour l'amination de l'EVA. Il est principalement utilisé pour les films photovoltaïques EVA. Il peut améliorer la résistance au vieillissement et les propriétés anti-acidification des films EVA dans des conditions d'humidité élevée et progressivement élevée. Prolongez la durée de vie des films photovoltaïques !