Il miglioramento dell'efficienza dei moduli fotovoltaici (PV) è un obiettivo importante nella ricerca sull'energia solare. Gli additivi per film contenenti agenti silano-accoppianti hanno suscitato interesse come possibile mezzo per aumentare l'efficienza del fotovoltaico. In questo articolo vengono esaminati i vantaggi e il funzionamento degli additivi per film contenenti agenti silano-accoppianti nelle applicazioni solari. Comprendendo la loro funzione nel migliorare le prestazioni del fotovoltaico, possiamo aprire nuove strade per aumentare l'efficienza di conversione dell'energia solare.

Comprensione degli additivi per pellicole di agenti di accoppiamento con il silano

1.1 Sinossi degli agenti per l'accoppiamento del silano:

I composti organosiliconici, noti come agenti di accoppiamento silano, hanno la capacità di formare legami con sostanze organiche e inorganiche. Possono migliorare l'adesione, la compatibilità e le qualità di interfaccia dei materiali, il che li qualifica per migliorare le prestazioni dei film fotovoltaici.

1.2 Supplementi di pellicola di agenti silano-accoppianti per sistemi di energia solare:

I materiali per l'incapsulamento fotovoltaico vengono migliorati con l'aggiunta di additivi per film a base di agenti silano-accoppianti. Questi additivi contribuiscono a migliorare l'interfaccia tra i materiali incapsulanti e le celle solari, ottimizzando l'adesione tra gli strati e attenuando problemi come l'ingresso di umidità e la delaminazione.

Come aumentare l'efficienza del fotovoltaico

2.1 Migliore trasmissione della luce: Riducendo la riflessione e la dispersione della luce sulle interfacce, gli additivi per film a base di silano possono aumentare la trasmissione della luce attraverso il modulo fotovoltaico. Di conseguenza, le celle solari possono ricevere più fotoni, migliorando l'efficienza complessiva di conversione energetica.
2.2 Riduzione delle perdite elettriche: La conducibilità elettrica tra i materiali incapsulanti e le celle solari può essere migliorata applicando additivi per film a base di silano e agenti di accoppiamento. Questo aumenta il movimento dei portatori di carica e riduce le perdite resistive, aumentando l'efficienza elettrica del modulo fotovoltaico.

2.3 Migliore resistenza all'umidità: L'aggiunta di pellicole con agenti silano-accoppianti può rendere i materiali di incapsulamento più resistenti all'umidità, limitando le infiltrazioni d'acqua e i probabili danni alle celle solari. Ciò contribuisce a preservare l'affidabilità e le prestazioni a lungo termine, soprattutto in ambienti difficili o umidi.

Il processo di scelta e perfezionamento degli additivi per film a base di agenti silano-accoppianti

3.1 Idoneità dei materiali di rivestimento:
È necessario tenere conto della compatibilità degli additivi per film di agenti silano-accoppianti scelti con i materiali incapsulanti. I test di compatibilità e l'ottimizzazione sono importanti per garantire che le interazioni chimiche e fisiche tra gli additivi e i materiali incapsulanti siano favorevoli.
3.2 Dosaggio e formulazione: In base alle esigenze specifiche di ciascun modulo fotovoltaico, si determina il dosaggio e la formulazione migliori degli additivi per film a base di agenti silano-accoppianti. Per massimizzare i benefici degli additivi, è necessario determinare la giusta concentrazione e dispersione attraverso un'attenta valutazione e sperimentazione.

Problemi risolti con l'utilizzo di additivi per film fotovoltaici a base di silano

La membrana POE utilizza un metodo di funzionamento convenzionale.

Componenti: POE/Liquido: (reticolante/co-reticolante: silano/acrilato)
Problemi: Alto tasso di scarti e PID medio
I film POE tradizionali sono premiscelati e impregnati di silano, agente reticolante acrilico e agente reticolante. L'efficienza della produzione ne risentirà, poiché l'adsorbimento del liquido richiederà molto tempo, anche otto ore o più. Alla porta di scarico, si verificherà uno slittamento a causa di una precipitazione incompleta.
Un adsorbimento incompleto provoca la fuoriuscita del liquido, la sua migrazione verso la superficie, l'appiccicosità e la consistenza e l'ostruzione della porta del vuoto quando il produttore del componente incapsula il film fuso.
Il componente finito viene polimerizzato a una temperatura di 160 gradi. Se non si riesce a correggere rapidamente il monomero silano, il PID ne risentirà e la resistenza all'invecchiamento diminuirà.

Risoluzioni
La membrana POE utilizza la soluzione masterbatch per l'innesto.
Ingredienti: agente reticolante, POE, masterbatch di innesto silano, silano (piccola quantità) e acrilato (piccola quantità).
Poiché il silano innestato condividerà i processi di polimerizzazione nella fase ad alta temperatura, l'efficienza dell'adesivo sarà migliorata, aumentando così la resistenza all'invecchiamento PID dell'intero componente.

La soluzione di masterbatch d'innesto viene utilizzata nel film EVA.
Ingredienti: agente reticolante, EVA, masterbatch di innesto silano, silano (in piccola quantità) e acrilato (in piccola quantità).
Innestiamo l'EVA su alcuni oligomeri o altri tipi di silano che hanno meno probabilità di ostruire il vuoto. In definitiva, dopo l'innesto, il silano è relativamente stabile e fissato sull'EVA per tutta la durata del test PCT di questo componente, rendendolo resistente all'idrolisi. Il sesso sarà molto migliore.

I film EPE utilizzano tecniche convenzionali.
Problema: il grado di reticolazione degli strati E e P è difficile da abbinare e facile da schiumare.
Si prevede che in una coestrusione a tre strati, la velocità di adesione o la viscosità dello strato centrale di POE e degli strati superiore e inferiore di EVA saranno comparabili. L'aggiunta di un agente reticolante acrilico liquido al POE è la procedura convenzionale.
Poiché il POE non è polare, non può adsorbire saldamente all'acrilato. L'esposizione prolungata all'acrilato ne provoca la migrazione e l'assorbimento negli strati superiori e inferiori dell'EVA, causando variazioni nel grado di formazione di bolle, grinze e reticolazione.
Risoluzioni
Invece di aggiungere l'acrilato direttamente allo strato P, utilizzare un masterbatch di innesto di acrilato.
Il masterbatch di innesto acrilico con tre strati di co-estrusione facilita e completa la reticolazione, prevenendo la migrazione e migliorando i risultati.
Dedicata alla ricerca e allo sviluppo, alla produzione e all'assistenza di additivi per film di imballaggio solare, COACES vanta un team di ricerca e sviluppo guidato da diversi ingegneri e medici senior. La maggior parte dei consumatori utilizza gli additivi per film di imballaggio solare COAS per la loro elevata resistività, la buona fluidità, il basso punto di cristallo, l'alto tasso di innesto e l'elevata trasparenza!

Prospettive e difficoltà per il futuro:

Gli additivi per film a base di agenti silano-accoppianti hanno un futuro brillante nelle applicazioni dell'energia solare. L'ulteriore comprensione della meccanica, l'ottimizzazione della formulazione e la risoluzione di problemi quali la stabilità a lungo termine, l'economicità e la scalabilità sono gli obiettivi principali dello studio in corso.

Additivi per film a base di agenti silano-accoppianti aumentano la trasmissione della luce, riducono le perdite elettriche e rafforzano la resistenza all'umidità dei moduli fotovoltaici, rendendoli un metodo fattibile per aumentare l'efficienza solare. L'applicazione richiede un'attenta valutazione della formulazione, della dose e della compatibilità. L'incorporazione di additivi per film a base di agenti silano-accoppianti nella tecnologia fotovoltaica è molto promettente per espandere la conversione dell'energia solare e soddisfare la crescente necessità di soluzioni energetiche sostenibili, a patto che le attività di ricerca e sviluppo siano sostenute.