太陽電池フィルムの酸性化：その原因と防止策を探る-COACE-プラスチック助剤、ポリマー添加剤、接着促進剤、強靭化剤-コアセック株式会社

ポスト検索

太陽電池フィルムの酸性化：原因究明と予防策

2024年4月29日

太陽光発電（PV）フィルムにおける酸性化は、太陽電池パネルの性能と寿命に重大な影響を及ぼす、太陽電池業界における主要なトピックである。この懸念には、PVフィルムで酸性化が起こりうるという事実も含まれる。太陽光発電（PV）システムの長期的な信頼性を保証するためには、まず酸性化の要因を理解し、効果的な予防策を実践することが不可欠である。本稿の目的は、PVフィルムの酸性化を構成する無数の側面を調査することである。具体的には、その起源、現れ方、そしてその影響を抑えるために利用可能な予防技術について調査する。

太陽電池フィルムの酸性化

酸性化として知られるこの現象は、さまざまな環境や化学的変数に起因する。フィルム・マトリックス内部の酸性種の発生は、フィルム・マトリックスにさらされる水分、酸素、汚染物質の存在によって促進される。塩酸や硫酸のようなこれらの酸性種は、分解反応を触媒する役割を果たし、最終的にフィルムの特性を破壊することになる。経時的な酸性化のもう一つの要因は、封止材やバックシート部に使用される材料など、太陽電池モジュールの様々な構成要素間の相互作用である。

酸性化の影響

酸性化は太陽電池フィルムにさまざまな影響を及ぼし、その影響はさまざまな形で現れる。酸性化の最も典型的な影響のひとつは透明度の低下で、光の通過を妨げ、太陽エネルギーの変換効率を低下させる。また、酸による劣化は、剥離、ひび割れ、機械的強度の低下を引き起こし、太陽電池モジュールの構造的完全性を危うくします。酸性化の結果、ソーラーパネルの性能と信頼性はさらに低下し、電位誘起劣化（PID）も悪化する。

酸性化防止メカニズム

酸性化を抑制するためには、材料の選択と防止技術の実装の両方を含む多面的な戦略をとる必要がある。エチレンビニルアセテート（EVA）製の封止材とフッ素樹脂製のバックシート材は、酸性化の可能性を低減するために太陽電池モジュールの製造に利用できる耐酸性材料の2つの例である。汚染物質や湿気にさらされないよう、適切なモジュール設計を行うことも非常に重要である。さらに、太陽光発電（PV）システムの頻繁なメンテナンスとモニタリングは、酸性化の問題を早期に発見し、解決できるよう支援することができる。

コーエースのRM208耐有機酸マスターバッチは次のような役割を果たします。

マスターバッチRM208は、太陽光発電フィルムの酸性化対策用に特別に開発された、最先端の有機耐酸性マスターバッチです。RM208は、無機系の競合製品とは対照的に、材料の透明性を変化させないため、効果的なエネルギー変換のための最高の光透過率を保証します。これに加えて、RM208はイオン捕捉機能を備えており、PIDに対する耐性がさらに向上し、PVモジュールの寿命が延びます。RM208は、すでにある製造方法と互換性があるため、PVフィルム組成物への組み込みが非常に簡単である。

RM208の利点

RM208をPVフィルム組成物に配合することで、エンドユーザーにさまざまなメリットをもたらします。RM208の酸性種を中和する能力は、酸性化による悪影響を軽減し、フィルムの透明性と電気的性能を維持することを可能にします。RM208はイオン捕捉能力があるため、PIDに対する耐性が高く、PVモジュールの長期にわたる信頼性と長寿命を保証します。RM208は、すでに導入されている製造工程に適合するため、問題なく統合することが可能であり、メーカーにとって費用対効果と効率性の高いソリューションとなっている。

近年、PVフィルムの酸性化に対抗する有効な方法として、防止添加剤の開発が浮上している。これは、これらの化合物が酸性化を防止する能力を持っているためである。太陽電池モジュールの構造的完全性を維持するためには、コエースが製造するRM208のような有機耐酸性マスターバッチが極めて重要である。独自の配合により、RM208は透明性と電気的性能を維持しながら、酸性種を効果的に中和することができる。この材料のイオン捕捉特性は、PIDに対する耐性を大幅に向上させ、ひいては太陽光発電アプリケーションの寿命を延ばします。

酸性化防止対策

RM208に加え、PVフィルムの酸性化防止法には、材料選択の最適化、封止手順の強化、環境影響への曝露を最小限に抑える適切なモジュール設計が含まれる。これらの努力は、酸性化が起こる可能性を減らすために行われる。また、太陽光発電（PV）システムの定期的なモニタリングとメンテナンスも、酸性化を早期に発見・低減し、最終的にモジュールの性能と寿命を維持するために極めて重要である。

ケーススタディと産業への応用

太陽光発電（PV）フィルムの酸性化を抑えるには、予防策や添加剤が有効であることが、多くの事例研究で実証されている。太陽電池パネルメーカーは、PVモジュールの製造に耐酸性材料や添加剤を導入することで、太陽電池パネルの信頼性と寿命を向上させてきた。このような改善は、クリーンで持続可能な電力源として太陽エネルギーの普及を支えている太陽電池部門に多大な影響を与えている。

太陽光発電フィルムの性能と耐久性は、酸性化という大きな課題にさらされており、この現象の影響を抑えるための予防策が求められている。太陽光発電（PV）システムの信頼性と寿命を向上させるために、太陽電池業界はまず酸性化の要因を理解し、予防策を講じなければならない。これらの対策には、材料の選択、モジュール設計の最適化、予防添加剤の利用などが含まれる。酸性化に関連する日進月歩の問題に対処し、太陽エネルギー技術の継続的発展を保証するためには、この分野における研究と技術革新の継続が絶対に必要である。