Tahun 2024 menandakan detik penting bagi industri fotovoltaik (PV) memandangkan persaingan sengit memacu kemajuan pesat dalam teknologi sel dan aplikasi perindustrian, jauh mengatasi rentak sedekad yang lalu. Walaupun terdapat inovasi ini, pilihan filem enkapsulasi—sama ada POE (elastomer poliolefin), EVA (kopolimer etilena-vinil asetat), atau EPE—kekal menjadi topik kritikal dan dibahaskan secara meluas untuk kedua-dua modul kaca-kaca, kepingan belakang kaca dan modul fleksibel.
Modul PV luar menghadapi degradasi daripada empat faktor persekitaran utama: haba, oksigen, air dan sinaran ultraungu (UV). Walaupun aktiviti biologi boleh diabaikan dalam aplikasi ini, faktor lain memainkan peranan penting dalam pemilihan bahan. Artikel ini membandingkan prestasi EVA dan POE di bawah keadaan ini, menawarkan pandangan dan metodologi baharu untuk pemilihan bahan.
1. Haba
Kedua-dua EVA dan POE, apabila diikat silang, boleh menahan pendedahan jangka pendek kepada suhu sekitar 150°C. Walau bagaimanapun, EVA terurai pada suhu melebihi 200°C, melepaskan sejumlah besar asid asetik, manakala POE kekal stabil sehingga suhu melebihi 300°C.
2. Oksigen
Pada suhu bilik, kedua-dua bahan menunjukkan rintangan yang baik terhadap pengoksidaan. Walau bagaimanapun, EVA mengandungi sejumlah kecil monomer asid asetik bebas, yang terdedah kepada pengoksidaan pada suhu tinggi. Sebaliknya, POE, yang terdiri sepenuhnya daripada ikatan karbon-hidrogen yang stabil secara kimia, memerlukan suhu yang jauh lebih tinggi untuk bertindak balas dengan oksigen.
3. Air
Kumpulan ester EVA mudah terdedah kepada hidrolisis, yang membawa kepada pembentukan kumpulan karboksil yang mempercepatkan hidrolisis dan degradasi bahan selanjutnya. POE, dengan rantai karbon-hidrogen sepenuhnya, stabil secara kimia dan tidak terjejas oleh hidrolisis. Selain itu, POE mempamerkan rintangan wap air yang unggul, dengan kadar penghantaran wap air (WVTR) kira-kira 3 g/m2·24 jam pada 38°C dan kelembapan relatif 90%, berbanding WVTR EVA iaitu 25 g/m2·24 jam. Kebolehtelapan yang lebih rendah ini meningkatkan keupayaan POE untuk melindungi komponen modul dalaman daripada kerosakan lembapan.
4. Sinaran Ultraungu
Struktur rantai semua karbon-hidrogen POE mempunyai ikatan kimia yang kuat—ikatan CH pada 414 kJ/mol dan ikatan CC pada 332 kJ/mol—menjadikannya tahan terhadap pembelahan yang disebabkan oleh UV. Sebaliknya, kumpulan ester EVA mengandungi ikatan CO dengan tenaga ikatan di bawah 330 kJ/mol, yang lebih terdedah kepada degradasi UV.
Kesimpulan
Antara empat faktor utama yang mempengaruhi kebolehpercayaan aplikasi luar—haba, oksigen, air dan UV—POE secara konsisten mengatasi EVA. Memandangkan sel PV menjadi semakin cekap dan memerlukan kebolehpercayaan yang lebih ketat, POE kekal sebagai pilihan optimum untuk memastikan output kuasa jangka panjang yang stabil dalam persekitaran luar.
