จากมุมมองของความน่าเชื่อถือในการใช้งานแผงโซลาร์เซลล์กลางแจ้ง การเลือกใช้ฟิล์มโซลาร์เซลล์

ปี 2024 จะเป็นปีที่สำคัญสำหรับการอยู่รอดของผู้แข็งแกร่งที่สุดในอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ การแข่งขันที่เข้มข้นทำให้เทคโนโลยีแบตเตอรี่ได้รับการพัฒนาและความเร็วในการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นเกิน 10 ปีที่แล้ว
อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าแบตเตอรี่จะมีการวนซ้ำอย่างไร และไม่ว่าจะเลือก POE (Polyolefin Elastomer), EVA (Ethylene Acetate Ethylene Copolymer) หรือ EPE สำหรับบรรจุภัณฑ์ของโมดูลกระจกสองชั้น โมดูลกระจกชั้นเดียว หรือโมดูลแบบยืดหยุ่น นี่ก็ยังคงเป็นหัวข้อที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และเป็นที่ถกเถียงกันอย่างมากอยู่เสมอ
ความร้อน ออกซิเจน น้ำ รังสีอัลตราไวโอเลต และกิจกรรมทางชีวภาพในสิ่งแวดล้อมเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้วัสดุเสียหาย ในการใช้งานแผงโซลาร์เซลล์กลางแจ้ง นอกจากจะไม่รวมกิจกรรมทางชีวภาพแล้ว ยังไม่สามารถละเลยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอีกสี่ประการได้ ดังนั้น เมื่อเลือกวัสดุ ควรพิจารณาผลกระทบของปัจจัยทั้งสี่ประการนี้ต่อวัสดุเป็นอันดับแรก
บทความนี้เปรียบเทียบผลกระทบของ EVA และ POE ภายใต้ปัจจัยสิ่งแวดล้อมทั้งสี่ประการนี้ ซึ่งให้แนวทางและวิธีการใหม่ในการเลือกวัสดุ
1. ความร้อน
วัสดุ EVA และ POE สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงในระยะสั้นได้ประมาณ 150 องศาหลังจากการเชื่อมขวาง แต่หากอุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้น EVA จะสลายตัวและปล่อยกรดอะซิติกจำนวนมากที่อุณหภูมิสูงเกิน 200 องศา อุณหภูมิการสลายตัวทางความร้อนของ POE ต้องอยู่ที่อย่างน้อย 300 องศา
2. ออกซิเจน
EVA และ POE ไม่สามารถออกซิไดซ์ได้ง่ายที่อุณหภูมิห้อง แต่เนื่องจากมีโมโนเมอร์กรดอะซิติกอิสระจำนวนเล็กน้อยใน EVA จึงสามารถออกซิไดซ์ได้ที่อุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม POE เป็นพันธะไฮโดรคาร์บอนที่เสถียรทางเคมีทั้งหมด และอุณหภูมิที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจะสูงกว่า EVA มาก
3. น้ำ
จากมุมมองของโครงสร้างโมเลกุล EVA ประกอบด้วยกลุ่มเอสเทอร์ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดการไฮโดรไลซิส กลุ่มปลายคาร์บอกซิลที่ผลิตขึ้นโดยการไฮโดรไลซิสจะส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเพิ่มเติม ส่งผลให้วัสดุเสื่อมสภาพเร็วขึ้น ความเสถียรทางเคมีของห่วงโซ่ไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดของ POE นั้นสูงมากและไม่ได้รับผลกระทบจากการไฮโดรไลซิส ในทางกลับกัน การส่งผ่านไอน้ำของฟิล์ม EVA ที่อุณหภูมิ 38 องศาและความชื้นสัมพัทธ์ 90% อยู่ที่ประมาณ 25g/m2 ^ 2-24 ชั่วโมง ในขณะที่การส่งผ่านไอน้ำของฟิล์ม POE อยู่ที่ 3g/m2 ^ 2-24 ชั่วโมง กล่าวคือ การส่งผ่านไอน้ำของ POE นั้นต่ำกว่าฟิล์ม EVA มาก ซึ่งทำให้ POE ไม่เพียงแต่มีแนวโน้มที่จะเกิดการไฮโดรไลซิสน้อยลงเท่านั้น แต่ยังมีความสามารถในการป้องกันน้ำได้สูงกว่า EVA มาก จึงให้การปกป้องที่แข็งแกร่งสำหรับส่วนประกอบอื่นๆ ภายในส่วนประกอบ
4. รังสียูวี
ในทำนองเดียวกัน POE มีโครงสร้างโซ่ไฮโดรคาร์บอนเต็มรูปแบบและพลังงานพันธะเคมีก็สูง พลังงานพันธะ CH คือ 414 kJ/mol และพลังงานพันธะ CC คือ 332 kJ/mol ไม่แตกหักง่ายเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตบนพื้น ในขณะที่พลังงานพันธะ CO ของกลุ่มเอสเทอร์ใน EVA น้อยกว่า 330 kJ/mol ซึ่งทำให้ไวต่อรังสี UV และการแตกหักมากขึ้น
โดยสรุป ในการใช้บรรจุภัณฑ์วัสดุ POE เหนือกว่า EVA ในแง่ขององค์ประกอบสำคัญสี่ประการของความน่าเชื่อถือในการใช้งานกลางแจ้ง ได้แก่ ความร้อน ออกซิเจน น้ำ และประสิทธิภาพของ UV ในปัจจุบันที่แบตเตอรี่มี "ประสิทธิภาพสูง" และ "ข้อกำหนดที่เข้มงวด" มากขึ้นเรื่อย ๆ POE ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการรับประกัน "เอาต์พุต" ของแบตเตอรี่ที่เสถียรและต่อเนื่องในระยะยาว