Новое исследование выявило преимущества термопластичных полиолефиновых (TPO) капсул в солнечных модулях с двойным стеклом

Теперь TPO пленку используют для нишевых продуктов, таких как цветные двойные стеклянные модули и встроенные PV-модули. Модули из двойного стекла требуют герметизации с гораздо меньшим количеством реактивных побочных продуктов. В отличие от сшивающих EVA и POE герметичных материалов, TPO материалы легче обрабатывать и перерабатывать» – сказал Мартин Тифенталер, исследователь из Университета Иоганна Кеплера в Линце (JKU), добавив, что пленки TPO не содержат пероксидов.

Исследование проводилось на двойно ламинированном стекле размером 25 мм × 25 мм × 7 мм, использовали три пленочных адгезива TPO, каждый с уникальным составом, TPO-3.5, TPO-UV, TPO-F, и поставлен австрийской компанией Borealis. Два дополнительных образца, изготовленные из EVA и POE, использовались в качестве эталонов.

Перед испытанием экспериментальных образцов на сдвиг и сжатие их подвергали воздействию ультрафиолетового (UV) облучения мощностью 40 Вт/м2, при температуре 65 C и относительной влажности 10% в течение до 3000 часов. Визуальный, оптический, механический и химический анализ изменений был возможен с помощью нескольких инструментов, включая микроскопию, UV-видимую и ближнюю инфракрасную (IR) спектроскопию, испытания на смещение и сжатие, а также дифференциально-сканирующую калориметрию, инфракрасную спектроскопию. и фотоэлектронную спектроскопию рентгеновского излучения

Команда исследователей проанализировала и проранжировала результаты. Они обнаружили, что наиболее эффективным вариантом TPO был образец TPO-3,5, за ним следуют TPO-UV, TPO-F, EVA и POE.

“В то время как состаренные и сломанные ламинаты EVA, POE, TPO-F и TPO-UV демонстрировали признаки наличия карбоновой кислоты разной интенсивности, остатков карбоновой кислоты на расколотой поверхности TPO-3.5 обнаружено не было”, – заявила команда.

Кроме того, TPO-3.5 имел более низкий индекс текучести расплава, что означает более высокую среднюю молярную массу по сравнению с TPO-F и TPO-UV. «Для сшитого EVA и POE температура испытания уже была в пределах диапазона плавления несшитой, богатой полиэтиленом фазы этих сшитых пероксидных герметиков», — уточнили ученые.

Команда пришла к выводу, что «полученные результаты четко указывают на то, что в будущих исследованиях следует уделять особое внимание герметикам TPO-3.5 для фотоэлектрических модулей с двойным стеклом».

“Следующим шагом будет оценка дальнейшего влажного тепла и УФ-старения ламинатов из TPO-стекла на долгосрочную производительность”, – сказал Тифенталер, добавив, что положительные выводы на уровне образца должны быть подтверждены и исследованы путем масштабирования размеров фотоэлектрического модуля.

Результаты исследования были представлены в статье «Влияние ультрафиолетового старения на разъединение двойных стеклянных ламинатов на основе различных поперечных связей и термопластических фотоэлектрических герметических средств», опубликованном издательством Solar Energy Materials and Solar Elements исследователями из Университета Иоганна Доплера для наложенного механического и наружного старения полимерных гибридных ламинатов и Borealis.

В прошлом году другая исследовательская группа в Университете Иоганна Кеплера в Линце провела длительные испытания влажным и тепловым режимом двойных стеклянных солнечных модулей, изготовленных с применением УФ-прозрачных EVA и POE герметических материалов в течение более 10 000 часов, обнаружив несколько преимуществ. материалами EVA.