Tahun 2024 menandai momen penting bagi industri fotovoltaik (PV) karena persaingan ketat mendorong kemajuan pesat dalam teknologi sel dan aplikasi industri, jauh melampaui laju satu dekade lalu. Terlepas dari inovasi-inovasi ini, pilihan film enkapsulasi—baik POE (poliolefin elastomer), EVA (kopolimer etilen-vinil asetat), atau EPE—tetap menjadi topik penting dan banyak diperdebatkan untuk modul kaca-kaca, lembaran kaca-belakang, dan modul fleksibel.
Modul PV luar ruangan menghadapi degradasi akibat empat faktor lingkungan utama: panas, oksigen, air, dan radiasi ultraviolet (UV). Meskipun aktivitas biologis dapat diabaikan dalam aplikasi ini, faktor-faktor lain memainkan peran penting dalam pemilihan material. Artikel ini membandingkan kinerja EVA dan POE dalam kondisi tersebut, menawarkan wawasan dan metodologi baru untuk pemilihan material.
1. Panas
Baik EVA maupun POE, ketika dihubungkan silang, dapat menahan paparan suhu sekitar 150°C dalam jangka pendek. Namun, EVA terurai pada suhu di atas 200°C, melepaskan sejumlah besar asam asetat, sedangkan POE tetap stabil hingga suhu melebihi 300°C.
2. Oksigen
Pada suhu ruang, kedua material tersebut menunjukkan ketahanan yang baik terhadap oksidasi. Namun, EVA mengandung sejumlah kecil monomer asam asetat bebas, yang rentan terhadap oksidasi pada suhu tinggi. Sebaliknya, POE, yang seluruhnya terdiri dari ikatan karbon-hidrogen yang stabil secara kimia, membutuhkan suhu yang jauh lebih tinggi untuk bereaksi dengan oksigen.
3. Air
Gugus ester EVA rentan terhadap hidrolisis, yang menyebabkan pembentukan gugus karboksil yang mempercepat hidrolisis lebih lanjut dan degradasi material. POE, dengan rantai karbon-hidrogennya yang lengkap, secara kimia stabil dan tidak terpengaruh oleh hidrolisis. Selain itu, POE menunjukkan ketahanan uap air yang lebih unggul, dengan laju transmisi uap air (WVTR) sekitar 3 g/m2·24h pada suhu 38°C dan kelembaban relatif 90%, dibandingkan dengan WVTR EVA sebesar 25 g/m2·24h. Permeabilitas yang lebih rendah ini meningkatkan kemampuan POE untuk melindungi komponen modul internal dari kerusakan akibat kelembaban.
4. Radiasi Ultraviolet
Struktur rantai karbon-hidrogen POE memiliki ikatan kimia yang kuat—ikatan CH pada 414 kJ/mol dan ikatan CC pada 332 kJ/mol—sehingga tahan terhadap pemutusan ikatan akibat sinar UV. Sebaliknya, gugus ester EVA mengandung ikatan CO dengan energi ikatan di bawah 330 kJ/mol, yang lebih rentan terhadap degradasi UV.
Kesimpulan
Di antara empat faktor kunci yang memengaruhi keandalan aplikasi luar ruangan—panas, oksigen, air, dan UV—POE secara konsisten mengungguli EVA. Seiring dengan meningkatnya efisiensi sel PV dan tuntutan keandalan yang lebih ketat, POE tetap menjadi pilihan optimal untuk memastikan keluaran daya yang stabil dalam jangka panjang di lingkungan luar ruangan.
