Nel determinare la durata e l'affidabilità a lungo termine dei moduli fotovoltaici (FV), uno dei fattori più importanti da prendere in considerazione è la performance di invecchiamento dei moduli. L'EPE, l'elastomero poliolefinico (POE) e l'etilene vinilacetato (EVA) sono i tre tipi di film incapsulanti più frequentemente utilizzati nel settore fotovoltaico. Questo articolo presenta un esame comparativo completo di questi tre composti. Attraverso un'analisi delle loro qualità, dei vantaggi e degli svantaggi, nonché delle caratteristiche prestazionali, il nostro obiettivo è quello di valutare le proprietà e le conseguenze dell'invecchiamento di questi prodotti. Al fine di fornire una comprensione completa delle prestazioni di invecchiamento di questi film incapsulanti, questa analisi prende in considerazione una serie di aspetti, tra cui l'efficienza, la durata, l'economicità e la lavorabilità.

Film incapsulante in EVA

La pellicola EVA è spesso utilizzata nei moduli fotovoltaici per la sua elevata trasparenza ottica, la sua lavorabilità e le sue qualità adesive. L'EVA può subire un degrado nel tempo a causa dell'esposizione a variabili esterne come i raggi ultravioletti, il calore e l'umidità. Questo nonostante l'EVA fornisca inizialmente prestazioni efficaci. L'invecchiamento dell'EVA può provocare scolorimento, diminuzione della trasparenza, riduzione dell'adesione e probabile delaminazione, tutti fattori che possono influire sulle prestazioni e sull'affidabilità a lungo termine del modulo.

Film incapsulante POE

Film POE ha suscitato grande attenzione nel settore fotovoltaico grazie alla sua eccezionale resistenza ai raggi UV e alla sua buona durata nel tempo. Anche dopo essere stato sottoposto a condizioni ambientali estreme per un lungo periodo di tempo, il POE è in grado di mantenere le sue qualità meccaniche e ottiche, dimostrando una stabilità molto migliorata. Grazie alla sua resistenza al degrado, garantisce il mantenimento delle prestazioni del modulo e della sua durata per un lungo periodo di tempo. Il film POE, invece, potrebbe avere una trasparenza ottica leggermente ridotta rispetto al film EVA, il che potrebbe avere un impatto sulla quantità di luce trasmessa alle celle solari.

Film EPE

Il film EPE è ampiamente riconosciuto per le sue notevoli capacità di ammortizzazione, assorbimento degli urti e isolamento termico. È più comune che l'EPE venga utilizzato come materiale backsheet nelle applicazioni fotovoltaiche piuttosto che come incapsulante. È possibile che i film di EPE abbiano capacità di adesione ridotte rispetto ai film di EVA e POE, nonostante offrano una notevole resistenza a fattori di invecchiamento come alti livelli di radiazioni UV e umidità. Sono le specifiche e i progetti dei singoli moduli a determinare l'idoneità dell'EPE come incapsulante.

La capacità dei film incapsulanti di mantenere e migliorare le prestazioni dei moduli fotovoltaici nel corso della loro vita operativa è ciò che si intende con il termine "efficienza". I film EVA, POE ed EPE presentano diversi comportamenti di invecchiamento, ognuno dei quali può avere un effetto sull'efficienza del modulo. L'aumento delle perdite ottiche, la riduzione della trasmissione della luce e la degradazione indotta dal potenziale (PID) sono tutti possibili risultati che potrebbero verificarsi come conseguenza della degradazione dell'EVA. La migliore resistenza del POE alla luce ultravioletta ne garantisce l'efficienza nel tempo, mentre la funzione primaria dell'EPE come backsheet ha un impatto indiretto sull'efficienza del modulo.

Quando si tratta di far funzionare a lungo i moduli fotovoltaici in condizioni di stress ambientale, la durata è un fattore molto importante e critico. L'ingiallimento, la fragilità e la diminuzione dell'adesione sono tutti effetti negativi che possono verificarsi nelle pellicole EVA con l'invecchiamento e che possono potenzialmente portare al fallimento del modulo. Grazie alla loro eccezionale resistenza ai raggi ultravioletti e alle condizioni ambientali, le pellicole POE garantiscono una maggiore longevità e sono in grado di preservare l'integrità dei moduli. Grazie alla protezione meccanica e all'isolamento, i film EPE, solitamente utilizzati come materiali per il backsheet, contribuiscono alla durata complessiva del modulo.

Nel processo di selezione di un film incapsulante, il rapporto costo-efficacia è un fattore importante da tenere in considerazione. I film EVA sono un'opzione molto apprezzata perché sono meno costosi di altre opzioni e sono facilmente reperibili. Nonostante i film POE abbiano un prezzo un po' più elevato, la loro migliore resistenza può comportare un minor numero di guasti ai moduli e minori spese di manutenzione. A causa delle applicazioni specializzate per le quali vengono utilizzate le pellicole EPE e della possibilità che richiedano materiali incapsulanti aggiuntivi, le implicazioni di costo dell'utilizzo di queste pellicole possono essere significative.

Il termine "processabilità" si riferisce alla facilità con cui i film incapsulanti possono essere prodotti e manipolati durante il processo di produzione dei moduli. I film EVA hanno un'elevata processabilità, che rende semplice la laminazione e l'integrazione con le celle fotovoltaiche. I film POE presentano un elevato grado di stabilità al calore e di processabilità, che garantisce il corretto svolgimento delle operazioni di produzione. Per soddisfare particolari requisiti di progettazione dei moduli, i film EPE sono progettati per essere flessibili e, se necessario, possono essere facilmente modellati o prodotti.

In conclusione, l'analisi comparativa delle prestazioni di invecchiamento dei film incapsulanti POE, EPE ed EVA per il fotovoltaico rivela diverse caratteristiche, vantaggi e limiti di ciascuno di questi tre tipi di film. Inoltre, le qualità di invecchiamento dei film in EVA possono comportare un declino delle prestazioni, nonostante il loro utilizzo abituale. Le pellicole POE offrono una resistenza superiore alla luce ultravioletta e una durata a lungo termine, mantenendo così l'integrità del modulo. La resistenza complessiva del modulo è migliorata dall'uso di pellicole EPE, solitamente impiegate come materiali per il backsheet. Nella scelta del film incapsulante più appropriato, è importante prendere in considerazione fattori quali l'efficienza, la durata, l'economicità e la lavorabilità. Un processo decisionale informato è reso possibile dalla comprensione del comportamento e delle conseguenze dell'invecchiamento di questi film, che contribuisce anche allo sviluppo di moduli fotovoltaici affidabili e che mantengono la loro durata nel tempo.