2024 թվականը վճռորոշ պահ է ֆոտովոլտային (PV) արդյունաբերության համար, քանի որ կատաղի մրցակցությունը խթանում է բջջային տեխնոլոգիաների և արդյունաբերական կիրառությունների արագ զարգացումը, որը զգալիորեն գերազանցում է տասնամյակ առաջվա տեմպը: Այս նորարարություններից անկախ, պատիճավորման թաղանթի ընտրությունը՝ լինի դա POE (պոլիոլեֆինային էլաստոմեր), EVA (էթիլեն-վինիլացետատային համապոլիմեր), թե EPE, մնում է կարևոր և լայնորեն քննարկվող թեմա՝ թե՛ ապակե-ապակու, թե՛ ապակե հետևի թերթի և թե՛ ճկուն մոդուլների համար:
Արտաքին ֆոտովոլտային մոդուլները ենթարկվում են քայքայման չորս հիմնական շրջակա միջավայրի գործոններից՝ ջերմություն, թթվածին, ջուր և ուլտրամանուշակագույն (UV) ճառագայթում: Չնայած այս կիրառություններում կենսաբանական ակտիվությունը աննշան է, մյուս գործոնները որոշիչ դեր են խաղում նյութի ընտրության հարցում: Այս հոդվածը համեմատում է EVA-ի և POE-ի աշխատանքը այս պայմաններում՝ առաջարկելով նոր պատկերացումներ և մեթոդաբանություններ նյութի ընտրության համար:
1. Ջերմություն
Ե՛վ EVA-ն, և՛ POE-ն, խաչաձև կապված վիճակում, կարող են դիմանալ մոտ 150°C ջերմաստիճանի կարճաժամկետ ազդեցությանը: Այնուամենայնիվ, EVA-ն քայքայվում է 200°C-ից բարձր ջերմաստիճաններում՝ անջատելով քացախաթթվի զգալի քանակություն, մինչդեռ POE-ն մնում է կայուն մինչև 300°C-ից բարձր ջերմաստիճանները:
2. Թթվածին
Սենյակային ջերմաստիճանում երկու նյութերն էլ լավ դիմադրություն են ցուցաբերում օքսիդացմանը։ Այնուամենայնիվ, EVA-ն պարունակում է ազատ քացախաթթվի մոնոմերների հետքեր, որոնք հակված են օքսիդացման բարձր ջերմաստիճաններում։ Ի տարբերություն դրա, POE-ն, որը բաղկացած է ամբողջությամբ քիմիապես կայուն ածխածնի-ջրածնի կապերից, պահանջում է զգալիորեն ավելի բարձր ջերմաստիճաններ թթվածնի հետ ռեակցիայի համար։
3. Ջուր
EVA-ի եթերային խմբերը ենթակա են հիդրոլիզի, ինչը հանգեցնում է կարբօքսիլային խմբերի առաջացմանը, որոնք արագացնում են հետագա հիդրոլիզը և նյութի քայքայումը: POE-ն, իր ամբողջությամբ ածխածնային-ջրածնային շղթայով, քիմիապես կայուն է և չի ազդվում հիդրոլիզի վրա: Բացի այդ, POE-ն ցուցաբերում է ջրային գոլորշու նկատմամբ գերազանց դիմադրություն՝ մոտավորապես 3 գ/մ2·24ժ ջրային գոլորշու փոխանցման արագությամբ (WVTR) 38°C ջերմաստիճանում և 90% հարաբերական խոնավության դեպքում, համեմատած EVA-ի 25 գ/մ2·24ժ WVTR-ի հետ: Այս ցածր թափանցելիությունը բարելավում է POE-ի կարողությունը պաշտպանելու ներքին մոդուլային բաղադրիչները խոնավության վնասումից:
4. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում
POE-ի ամբողջությամբ ածխածնից-ջրածնից բաղկացած շղթայական կառուցվածքն առանձնանում է ուժեղ քիմիական կապերով՝ 414 կՋ/մոլ CH կապեր և 332 կՋ/մոլ CC կապեր, ինչը դրանք դարձնում է դիմացկուն ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից առաջացած քայքայմանը: Եվ հակառակը, EVA-ի էսթերային խմբերը պարունակում են CO կապեր՝ 330 կՋ/մոլ-ից ցածր կապի էներգիաներով, որոնք ավելի հակված են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման քայքայմանը:
Եզրակացություն
Արտաքին կիրառման հուսալիությանը ազդող չորս հիմնական գործոնների՝ ջերմության, թթվածնի, ջրի և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման շարքում POE-ն մշտապես գերազանցում է EVA-ին: Քանի որ ֆոտովոլտային մարտկոցները դառնում են ավելի ու ավելի արդյունավետ և պահանջում են ավելի խիստ հուսալիություն, POE-ն մնում է օպտիմալ ընտրություն՝ արտաքին միջավայրերում երկարաժամկետ, կայուն հզորության արտադրություն ապահովելու համար:
