Due pellicole di incapsulamento frequentemente utilizzate per i moduli a doppio vetro sono l'EVA (copolimero etilene-vinilacetato) e il POE (copolimero etilene-ottene). Attualmente, alcuni produttori confezionano i loro prodotti con l'EVA, altri con il POE e altri ancora stanno iniziando a utilizzare imballaggi ibridi che combinano POE ed EVA. Quindi, è meglio scegliere il POE o l'EVA per i moduli a doppio vetro? Per chi lavora nel settore, è una questione da considerare.

Il componente principale di un sistema di generazione di energia solare è un modulo di celle solari, talvolta noto come pannello solare o modulo fotovoltaico. Il loro compito è quello di trasferire l'energia solare in energia elettrica in modo che possa essere immagazzinata nella batteria o utilizzata per alimentare un carico.

I moduli fotovoltaici, il componente principale delle centrali solari, si distinguono in due categorie in base al modo in cui sono confezionati: moduli a vetro singolo e moduli a vetro doppio. Le celle bifunzionali sono progredite rapidamente insieme all'industria della generazione di energia solare. La maggior parte dei componenti delle celle bifacciali oggi sul mercato è confezionata con un doppio vetro, mentre alcuni hanno anche backplane trasparenti.

Secondo Bloomberg New Energy Finance (BNEF), i moduli per batterie bifacciali avranno una quota di mercato di oltre 90% entro il 2022. Nel frattempo, i moduli a doppio vetro diventeranno il tipo di modulo più diffuso, mentre i backsheet trasparenti avranno una quota di mercato relativamente limitata.

La longevità e l'efficienza di generazione di energia dei moduli solari sono direttamente influenzate dalla qualità dell'imballaggio delle batterie. Tra queste, il PID e altre prestazioni sono fortemente influenzate dal film di imballaggio, per cui la scelta del tipo giusto di film è essenziale.

Cosa forma un PID?

Il termine PID, o degradazione indotta dal potenziale, si riferisce al processo in cui una quantità significativa di carica si accumula sulla superficie della batteria, rendendola inefficiente e producendo una forte diminuzione della potenza del componente della batteria.

Il telaio in lega di alluminio del modulo deve essere messo a terra per soddisfare i requisiti tecnici di protezione dai fulmini e tra il telaio in alluminio e le celle della batteria si forma una tensione continua relativamente elevata. Non è possibile per EVA ottenere un isolamento 100% per i componenti imballati. Durante l'uso, il vapore acqueo penetra nel componente attraverso il foglio posteriore, il gel di silice e altri strati, rompendo l'EVA e rilasciando acido acetico in movimento libero che precipita sulla superficie del vetro. Gli ioni di sodio creati dalla reazione alcalina sono liberi di muoversi. Quando viene applicato un campo elettrico esterno, gli ioni di sodio si dirigono verso la superficie della batteria e si raccolgono nello strato che funge da antiriflesso, riducendo la potenza del modulo.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi del film per imballaggio EVA?

L'EVA e una serie di additivi, tra cui addensanti, agenti reticolanti, antiossidanti, stabilizzatori della luce, ecc. costituiscono la maggior parte dei film EVA. Prima del 2014, l'EVA era il materiale preferito per l'imballaggio dei moduli solari grazie al suo basso costo, alla superiore resistenza all'invecchiamento e alle eccezionali prestazioni di imballaggio. Tuttavia, anche i suoi difetti PID sono molto evidenti.

Il potenziale per superare i difetti intrinseci dell'EVA sembra essere fornito dallo sviluppo di componenti a doppio vetro. La bassa o inesistente permeabilità all'acqua dei componenti in doppio vetro elimina il problema della resistenza all'idrolisi dell'EVA, poiché il vetro ha un tasso di trasmissione del vapore acqueo sostanzialmente nullo.

Il problema della penetrazione del vapore acqueo sul bordo dei moduli a doppio vetro e la conseguente scarsa efficacia anti-PID rimangono tuttavia irrisolti.

Vantaggi e difficoltà del film di imballaggio POE

Il POE è un nuovo tipo di elastomero termoplastico poliolefinico con una distribuzione ristretta di comonomeri, una stretta distribuzione della massa molecolare relativa e una struttura controllata, sviluppato da catalizzatori metallocenici. Il POE è una barriera altamente efficace agli ioni e al vapore acqueo. Solo 1/8 dell'EVA viene trasmesso attraverso il vapore acqueo. Ha eccezionali qualità anti-invecchiamento e non invecchia producendo composti acidi. È un materiale altamente affidabile ed efficiente per il fotovoltaico.

La pellicola POE ha qualità superiori di barriera all'umidità e anti-invecchiamento, ma a causa dell'elevato costo delle particelle e delle prestazioni di lavorazione inferiori rispetto all'EVA, il mercato POE non è ancora stato completamente aperto. Fino a poco tempo fa, anche i produttori di backplane che hanno sperimentato le difficoltà poste dal doppio vetro hanno contribuito alla creazione della pellicola POE.

Dal 2017 il film POE ha registrato un aumento dei volumi e un calo dei prezzi, anche se la sua quota di mercato è rimasta costante. Inoltre, a partire dal 2020, il POE ha avuto una grande opportunità di conquistare quote di mercato a causa della significativa carenza di EVA e del forte aumento dei prezzi. Al giorno d'oggi, la pellicola POE è praticamente universalmente utilizzata per i moduli a doppio vetro e molti possessori di

Il futuro è ancora da definire e deve affrontare una concorrenza agguerrita!

Ma anche la pellicola EVA si sta avvicinando a un punto di svolta. Gli utenti finali sono in genere più attenti ai costi dei componenti a causa della pressione esercitata dall'accesso a Internet più economico e dalla riduzione delle sovvenzioni. Per ridurre le spese o per far fronte ai problemi di approvvigionamento di POE, alcuni produttori di componenti hanno iniziato a utilizzare tecniche di imballaggio miste di EVA e POE. Contemporaneamente, i moduli a doppio vetro hanno iniziato a impiegare design a telaio a causa della crescente popolarità dei moduli a wafer di silicio di grandi dimensioni; l'EVA offre una fluidità di lavorazione superiore rispetto al POE. Alcuni produttori di moduli sostengono che l'EVA può essere utilizzato con i moduli a doppio vetro dotati di cornice.

L'utilizzo della pellicola EVA per i moduli a doppio vetro è una buona idea grazie ai progressi della tecnologia di produzione della pellicola EVA e delle prestazioni anti-PID delle celle della batteria. La produzione di film POE beneficerà maggiormente della forte concorrenza che il film EVA ha portato sul tavolo. Le aziende abbassano i costi del POE, accelerano la riduzione dei costi e il miglioramento dell'efficienza e sostengono l'espansione del settore solare.