২০২৪ সাল ফটোভোল্টাইক (পিভি) শিল্পের জন্য একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ মুহূর্ত, কারণ তীব্র প্রতিযোগিতা সেল প্রযুক্তি এবং শিল্পক্ষেত্রে এর প্রয়োগের ক্ষেত্রে দ্রুত অগ্রগতি ঘটাচ্ছে, যা এক দশক আগের গতিকে বহুলাংশে ছাড়িয়ে গেছে। এই উদ্ভাবন সত্ত্বেও, গ্লাস-গ্লাস, গ্লাস-ব্যাক শিট এবং ফ্লেক্সিবল মডিউল—উভয়ের ক্ষেত্রেই এনক্যাপসুলেশন ফিল্ম হিসেবে পিওই (পলিওলেফিন ইলাস্টোমার), ইভিএ (ইথিলিন-ভিনাইল অ্যাসিটেট কোপলিমার) বা ইপিই—এর নির্বাচন একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং বহুল আলোচিত বিষয় হিসেবে রয়ে গেছে।
বহিরঙ্গন পিভি মডিউল চারটি প্রধান পরিবেশগত কারণের ফলে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়: তাপ, অক্সিজেন, জল এবং অতিবেগুনী (UV) রশ্মি। যদিও এই প্রয়োগগুলিতে জৈবিক কার্যকলাপ নগণ্য, উপাদান নির্বাচনের ক্ষেত্রে অন্যান্য কারণগুলি একটি নির্ণায়ক ভূমিকা পালন করে। এই নিবন্ধটি এই পরিস্থিতিগুলির অধীনে EVA এবং POE-এর কর্মক্ষমতার তুলনা করে এবং উপাদান নির্বাচনের জন্য নতুন অন্তর্দৃষ্টি ও পদ্ধতি প্রদান করে।
১. তাপ
ক্রস-লিঙ্ক করা হলে EVA এবং POE উভয়ই প্রায় ১৫০°C তাপমাত্রার স্বল্পমেয়াদী সংস্পর্শ সহ্য করতে পারে। তবে, ২০০°C-এর বেশি তাপমাত্রায় EVA বিয়োজিত হয়ে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে অ্যাসিটিক অ্যাসিড নির্গত করে, অপরদিকে POE ৩০০°C-এর বেশি তাপমাত্রা পর্যন্ত স্থিতিশীল থাকে।
২. অক্সিজেন
সাধারণ তাপমাত্রায়, উভয় উপাদানই জারণের বিরুদ্ধে ভালো প্রতিরোধ ক্ষমতা দেখায়। তবে, EVA-তে সামান্য পরিমাণে মুক্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিড মনোমার থাকে, যা উচ্চ তাপমাত্রায় জারিত হওয়ার প্রবণতা দেখায়। এর বিপরীতে, POE সম্পূর্ণরূপে রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল কার্বন-হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা গঠিত হওয়ায় অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করার জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়।
৩. পানি
EVA-এর এস্টার গ্রুপগুলো হাইড্রোলাইসিসের প্রতি সংবেদনশীল, যার ফলে কার্বক্সিল গ্রুপ তৈরি হয় যা আরও হাইড্রোলাইসিস এবং উপাদানের অবক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে। POE, তার সম্পূর্ণ কার্বন-হাইড্রোজেন চেইনের কারণে, রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল এবং হাইড্রোলাইসিস দ্বারা অপ্রভাবিত থাকে। এছাড়াও, POE উন্নততর জলীয় বাষ্প প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে; ৩৮°C তাপমাত্রা এবং ৯০% আপেক্ষিক আর্দ্রতায় এর জলীয় বাষ্প সঞ্চালন হার (WVTR) প্রায় ৩ গ্রাম/বর্গমিটার·২৪ ঘণ্টা, যেখানে EVA-এর WVTR হলো ২৫ গ্রাম/বর্গমিটার·২৪ ঘণ্টা। এই কম ভেদ্যতা মডিউলের অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলোকে আর্দ্রতার ক্ষতি থেকে রক্ষা করার ক্ষেত্রে POE-এর সক্ষমতা বৃদ্ধি করে।
৪. অতিবেগুনি রশ্মি
POE-এর সম্পূর্ণ কার্বন-হাইড্রোজেন শৃঙ্খল কাঠামোতে শক্তিশালী রাসায়নিক বন্ধন রয়েছে—CH বন্ধনের জন্য ৪১৪ kJ/mol এবং CC বন্ধনের জন্য ৩৩২ kJ/mol—যা একে UV-প্ররোচিত ভাঙনের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী করে তোলে। অপরদিকে, EVA-এর এস্টার গ্রুপগুলিতে CO বন্ধন থাকে যার বন্ধন শক্তি ৩৩০ kJ/mol-এর নিচে, যা UV-এর কারণে সহজে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
উপসংহার
বহিরাঙ্গন প্রয়োগের নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে এমন চারটি প্রধান উপাদান—তাপ, অক্সিজেন, পানি এবং অতিবেগুনি রশ্মি—এর মধ্যে POE ধারাবাহিকভাবে EVA-কে ছাড়িয়ে যায়। যেহেতু PV সেলগুলো ক্রমশ আরও বেশি কার্যকর হচ্ছে এবং কঠোর নির্ভরযোগ্যতার দাবি জানাচ্ছে, তাই বহিরাঙ্গন পরিবেশে দীর্ঘমেয়াদী ও স্থিতিশীল বিদ্যুৎ উৎপাদন নিশ্চিত করার জন্য POE-ই সর্বোত্তম পছন্দ হিসেবে রয়ে গেছে।
