2024નું વર્ષ ફોટોવોલ્ટેઇક (PV) ઉદ્યોગ માટે એક મહત્વપૂર્ણ ક્ષણ છે કારણ કે તીવ્ર સ્પર્ધા સેલ ટેકનોલોજી અને ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં ઝડપી પ્રગતિ તરફ દોરી જાય છે, જે એક દાયકા પહેલાની ગતિને વટાવી ગઈ છે. આ નવીનતાઓ હોવા છતાં, એન્કેપ્સ્યુલેશન ફિલ્મની પસંદગી - પછી ભલે તે POE (પોલિઓલેફિન ઇલાસ્ટોમર), EVA (ઇથિલિન-વિનાઇલ એસિટેટ કોપોલિમર), અથવા EPE - ગ્લાસ-ગ્લાસ, ગ્લાસ-બેક શીટ અને લવચીક મોડ્યુલ બંને માટે એક મહત્વપૂર્ણ અને વ્યાપકપણે ચર્ચાસ્પદ વિષય રહે છે.
આઉટડોર પીવી મોડ્યુલ્સ ચાર પ્રાથમિક પર્યાવરણીય પરિબળોથી અધોગતિનો સામનો કરે છે: ગરમી, ઓક્સિજન, પાણી અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ (યુવી) કિરણોત્સર્ગ. જ્યારે આ એપ્લિકેશનોમાં જૈવિક પ્રવૃત્તિ નહિવત્ છે, ત્યારે અન્ય પરિબળો સામગ્રી પસંદગીમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. આ લેખ આ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ EVA અને POE ના પ્રદર્શનની તુલના કરે છે, સામગ્રી પસંદગી માટે નવી આંતરદૃષ્ટિ અને પદ્ધતિઓ પ્રદાન કરે છે.
૧. ગરમી
EVA અને POE બંને, જ્યારે ક્રોસ-લિંક્ડ હોય છે, ત્યારે 150°C ની આસપાસના તાપમાનમાં ટૂંકા ગાળાના સંપર્કમાં ટકી શકે છે. જો કે, EVA 200°C થી વધુ તાપમાને વિઘટિત થાય છે, જે નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં એસિટિક એસિડ મુક્ત કરે છે, જ્યારે POE તાપમાન 300°C થી વધુ ન થાય ત્યાં સુધી સ્થિર રહે છે.
2. ઓક્સિજન
ઓરડાના તાપમાને, બંને સામગ્રી ઓક્સિડેશન સામે સારી પ્રતિકાર દર્શાવે છે. જોકે, EVA માં મુક્ત એસિટિક એસિડ મોનોમર્સનો નજીવો જથ્થો હોય છે, જે ઊંચા તાપમાને ઓક્સિડેશન માટે સંવેદનશીલ હોય છે. તેનાથી વિપરીત, POE, જે સંપૂર્ણપણે રાસાયણિક રીતે સ્થિર કાર્બન-હાઇડ્રોજન બોન્ડથી બનેલું છે, તેને ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપવા માટે નોંધપાત્ર રીતે ઊંચા તાપમાનની જરૂર પડે છે.
૩. પાણી
EVA ના એસ્ટર જૂથો હાઇડ્રોલિસિસ માટે સંવેદનશીલ હોય છે, જેના કારણે કાર્બોક્સિલ જૂથોની રચના થાય છે જે વધુ હાઇડ્રોલિસિસ અને સામગ્રીના અધોગતિને વેગ આપે છે. POE, તેની સંપૂર્ણ કાર્બન-હાઇડ્રોજન સાંકળ સાથે, રાસાયણિક રીતે સ્થિર છે અને હાઇડ્રોલિસિસથી પ્રભાવિત નથી. વધુમાં, POE શ્રેષ્ઠ જળ વરાળ પ્રતિકાર દર્શાવે છે, જેમાં 38°C પર આશરે 3 g/m2·24h અને 90% સંબંધિત ભેજ પર જળ વરાળ ટ્રાન્સમિશન દર (WVTR) હોય છે, જ્યારે EVA ના WVTR 25 g/m2·24h છે. આ ઓછી અભેદ્યતા POE ની આંતરિક મોડ્યુલ ઘટકોને ભેજના નુકસાનથી બચાવવાની ક્ષમતાને વધારે છે.
૪. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ
POE ની સંપૂર્ણ કાર્બન-હાઇડ્રોજન સાંકળ રચનામાં મજબૂત રાસાયણિક બંધનો છે - 414 kJ/mol પર CH બોન્ડ અને 332 kJ/mol પર CC બોન્ડ - જે તેમને UV-પ્રેરિત ક્લીવેજ સામે પ્રતિરોધક બનાવે છે. તેનાથી વિપરીત, EVA ના એસ્ટર જૂથોમાં 330 kJ/mol થી ઓછી બોન્ડ ઉર્જા સાથે CO બોન્ડ હોય છે, જે UV અધોગતિ માટે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે.
નિષ્કર્ષ
આઉટડોર એપ્લિકેશન વિશ્વસનીયતાને અસર કરતા ચાર મુખ્ય પરિબળો - ગરમી, ઓક્સિજન, પાણી અને યુવી - પૈકી, POE સતત EVA કરતાં વધુ સારું પ્રદર્શન કરે છે. જેમ જેમ PV કોષો વધુને વધુ કાર્યક્ષમ બને છે અને કડક વિશ્વસનીયતાની માંગ કરે છે, તેમ તેમ POE બાહ્ય વાતાવરણમાં લાંબા ગાળાના, સ્થિર પાવર આઉટપુટને સુનિશ્ચિત કરવા માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી રહે છે.
