2024. urtea une erabakigarria da industria fotovoltaikoarentzat (PV), lehia gogorrak zelulen teknologian eta industria-aplikazioetan aurrerapen azkarrak bultzatzen baititu, duela hamarkada bateko erritmoa gaindituz. Berrikuntza horiek gorabehera, kapsulatze-filmaren aukera —POE (poliolefina elastomeroa), EVA (etileno-binilo azetato kopolimeroa) edo EPE izan— gai kritiko eta eztabaidatua izaten jarraitzen du bai beira-beira, bai beira-atzeko xaflarentzat, bai modulu malguentzat.
Kanpoko fotovoltaiko moduluek lau ingurumen-faktore nagusiren degradazioa jasaten dute: beroa, oxigenoa, ura eta erradiazio ultramorea (UV). Aplikazio hauetan jarduera biologikoa hutsala den arren, beste faktoreek erabakigarria dute materialen aukeraketan. Artikulu honek EVAren eta POEren errendimendua alderatzen du baldintza hauetan, materialak hautatzeko ikuspegi eta metodologia berriak eskainiz.
1. Beroa
Bai EVAk bai POEk, gurutzatuta daudenean, 150 °C inguruko tenperaturen eraginpean egon daitezke epe laburrean. Hala ere, EVAk 200 °C-tik gorako tenperaturetan deskonposatzen da, azido azetiko kantitate handiak askatuz, POEk, berriz, egonkor mantentzen da 300 °C-tik gorako tenperaturetara iritsi arte.
2. Oxigenoa
Giro-tenperaturan, bi materialek oxidazioarekiko erresistentzia ona erakusten dute. Hala ere, EVAk azido azetiko monomero askeen arrastoak ditu, eta hauek tenperatura altuetan oxidatzeko joera dute. Aldiz, POEak, karbono-hidrogeno lotura kimikoki egonkorrez osatua, tenperatura askoz altuagoak behar ditu oxigenoarekin erreakzionatzeko.
3. Ura
EVAren ester taldeak hidrolisiarekiko sentikorrak dira, eta horrek karboxilo taldeak eratzea dakar, hidrolisia eta materialaren degradazioa bizkortzen dituztenak. POE, karbono-hidrogeno kate osoarekin, kimikoki egonkorra da eta ez dio hidrolisiari eragiten. Gainera, POEk ur-lurrunarekiko erresistentzia handiagoa erakusten du, ur-lurrunaren transmisio-tasa (WVTR) gutxi gorabehera 3 g/m2·24h-koa izanik 38 °C-tan eta % 90eko hezetasun erlatiboan, EVAren 25 g/m2·24h-ko WVTR-arekin alderatuta. Iragazkortasun txikiago honek POEren barneko moduluko osagaiak hezetasun-kalteetatik babesteko gaitasuna hobetzen du.
4. Erradiazio ultramorea
POEren karbono-hidrogeno kate-egiturak lotura kimiko sendoak ditu —CH loturak 414 kJ/mol-tan eta CC loturak 332 kJ/mol-tan—, eta horrek UV-k eragindako hausturarekiko erresistente bihurtzen ditu. Alderantziz, EVAren ester taldeek 330 kJ/mol-tik beherako lotura-energia duten CO loturak dituzte, eta hauek UV degradazioarekiko joera handiagoa dute.
Ondorioa
Kanpoko aplikazioen fidagarritasunari eragiten dioten lau faktore nagusien artean —beroa, oxigenoa, ura eta UV—, POEk EVA baino emaitza hobeak lortzen ditu etengabe. PV zelulak gero eta eraginkorragoak direnez eta fidagarritasun zorrotzagoa eskatzen dutenez, POE da aukerarik onena kanpoko inguruneetan epe luzerako potentzia-irteera egonkorra bermatzeko.
