Viti 2024 shënon një moment vendimtar për industrinë fotovoltaike (PV), pasi konkurrenca e ashpër nxit përparime të shpejta në teknologjinë e qelizave dhe aplikimet industriale, duke tejkaluar shumë ritmin e një dekade më parë. Pavarësisht këtyre inovacioneve, zgjedhja e filmit të kapsulimit - qoftë POE (elastomer poliolefine), EVA (kopolimer etilen-vinil acetat) apo EPE - mbetet një temë kritike dhe e debatuar gjerësisht si për qelq-qelq, fletën me shpinë qelqi dhe modulet fleksibël.
Modulet fotovoltaike të jashtme përballen me degradim nga katër faktorë kryesorë mjedisorë: nxehtësia, oksigjeni, uji dhe rrezatimi ultravjollcë (UV). Ndërsa aktiviteti biologjik është i papërfillshëm në këto aplikime, faktorët e tjerë luajnë një rol vendimtar në përzgjedhjen e materialit. Ky artikull krahason performancën e EVA dhe POE në këto kushte, duke ofruar njohuri dhe metodologji të reja për përzgjedhjen e materialit.
1. Nxehtësia
Si EVA ashtu edhe POE, kur lidhen në mënyrë të kryqëzuar, mund t’i rezistojnë ekspozimit afatshkurtër ndaj temperaturave rreth 150°C. Megjithatë, EVA zbërthehet në temperatura mbi 200°C, duke çliruar sasi të konsiderueshme të acidit acetik, ndërsa POE mbetet i qëndrueshëm derisa temperaturat të kalojnë 300°C.
2. Oksigjeni
Në temperaturë ambienti, të dy materialet shfaqin rezistencë të mirë ndaj oksidimit. Megjithatë, EVA përmban sasi të vogla të monomereve të acidit acetik të lirë, të cilët janë të prirur ndaj oksidimit në temperatura të larta. Në të kundërt, POE, i përbërë tërësisht nga lidhje karbon-hidrogjen kimikisht të qëndrueshme, kërkon temperatura dukshëm më të larta për të reaguar me oksigjenin.
3. Uji
Grupet esterike të EVA-s janë të ndjeshme ndaj hidrolizës, duke çuar në formimin e grupeve karboksil që përshpejtojnë hidrolizën e mëtejshme dhe degradimin e materialit. POE, me zinxhirin e tij plotësisht karbon-hidrogjen, është kimikisht i qëndrueshëm dhe i paprekur nga hidroliza. Përveç kësaj, POE shfaq rezistencë superiore ndaj avujve të ujit, me një shkallë transmetimi të avujve të ujit (WVTR) prej afërsisht 3 g/m2·24h në 38°C dhe lagështi relative 90%, krahasuar me WVTR të EVA-s prej 25 g/m2·24h. Kjo përshkueshmëri më e ulët rrit aftësinë e POE-s për të mbrojtur komponentët e brendshëm të modulit nga dëmtimi nga lagështia.
4. Rrezatimi ultraviolet
Struktura e zinxhirit tërësisht karbon-hidrogjen e POE-së përmban lidhje të forta kimike - lidhje CH në 414 kJ/mol dhe lidhje CC në 332 kJ/mol - duke i bërë ato rezistente ndaj copëtimit të shkaktuar nga UV. Anasjelltas, grupet ester të EVA-së përmbajnë lidhje CO me energji lidhjesh nën 330 kJ/mol, të cilat janë më të prirura ndaj degradimit nga UV.
Përfundim
Ndër katër faktorët kryesorë që ndikojnë në besueshmërinë e aplikimit në natyrë - nxehtësia, oksigjeni, uji dhe rrezet UV - POE vazhdimisht ia kalon EVA-s. Ndërsa qelizat fotovoltaike bëhen gjithnjë e më efikase dhe kërkojnë besueshmëri më të rreptë, POE mbetet zgjedhja optimale për të siguruar prodhimin afatgjatë dhe të qëndrueshëm të energjisë në mjediset e jashtme.
