Година 2024. означава преломни тренутак за фотонапонску (ПВ) индустрију, јер жестока конкуренција покреће брзи напредак у технологији ћелија и индустријским применама, далеко надмашујући темпо од пре једне деценије. Упркос овим иновацијама, избор филма за капсулацију – било да је то POE (полиолефински еластомер), EVA (етилен-винил ацетатни кополимер) или EPE – остаје критична и широко дебатована тема за модуле од стакла до стакла, модуле са стакленом позадином и флексибилне модуле.
Спољни фотонапонски модули се суочавају са деградацијом услед четири основна фактора околине: топлоте, кисеоника, воде и ултраљубичастог (UV) зрачења. Иако је биолошка активност занемарљива у овим применама, остали фактори играју одлучујућу улогу у избору материјала. Овај чланак упоређује перформансе EVA и POE под овим условима, нудећи нове увиде и методологије за избор материјала.
1. Топлота
И EVA и POE, када су умрежени, могу издржати краткотрајно излагање температурама око 150°C. Међутим, EVA се разлаже на температурама изнад 200°C, ослобађајући значајне количине сирћетне киселине, док POE остаје стабилан док температуре не пређу 300°C.
2. Кисеоник
На собној температури, оба материјала показују добру отпорност на оксидацију. Међутим, EVA садржи трагове слободних мономера сирћетне киселине, који су склони оксидацији на повишеним температурама. Насупрот томе, POE, састављен у потпуности од хемијски стабилних веза угљеник-водоник, захтева знатно више температуре да би реаговао са кисеоником.
3. Вода
Естарске групе EVA винила су подложне хидролизи, што доводи до формирања карбоксилних група које убрзавају даљу хидролизу и разградњу материјала. POE, са својим потпуно угљен-водоничним ланцем, хемијски је стабилан и не подлеже хидролизи. Поред тога, POE показује супериорну отпорност на водену пару, са брзином преноса водене паре (WVTR) од приближно 3 г/м2·24х на 38°C и 90% релативне влажности, у поређењу са WVTR-ом EVA винила од 25 г/м2·24х. Ова нижа пропустљивост побољшава способност POE да заштити унутрашње компоненте модула од оштећења услед влаге.
4. Ултраљубичасто зрачење
Структура ланца POE, која се састоји искључиво од угљеника и водоника, карактеришу јаке хемијске везе — CH₄ везе са 414 kJ/mol и CC везе са 332 kJ/mol — што их чини отпорним на разлагање изазвано UV зрачењем. Насупрот томе, естарске групе EVA садрже CO₂ везе са енергијом веза испод 330 kJ/mol, које су склоније UV деградацији.
Закључак
Међу четири кључна фактора који утичу на поузданост примене на отвореном – топлота, кисеоник, вода и УВ зрачење – POE константно надмашује EVA. Како фотонапонске ћелије постају све ефикасније и захтевају већу поузданост, POE остаје оптималан избор за обезбеђивање дугорочне, стабилне излазне снаге у спољашњем окружењу.
