EVA, POE au EPE: Kuchagua Encapsulant kwa Njia ya Kushindwa

Jibu la haraka: Hakuna kifuniko kinachofanya kazi zake zote tano vizuri, na hiyo ndiyo uamuzi wote. EVA Angavu huunganisha kwa urahisi na hulamineti katika dirisha pana, kisha hujiendesha hidrolisisi kuwa asidi asetiki chini ya joto la unyevu na hupitisha takriban 25 g/m²·24h ya mvuke wa maji kwa 38 °C na 90 % RH. POE hupitisha takriban 3 g/m²·24h, hushikilia upinzani wa kiasi wa kati ya mara moja hadi mbili zaidi na haifanyi asidi, lakini haina ncha, kwa hivyo uambatanaji na uthabiti wa viungo hutegemea uundaji, na dirisha lake la ulaminishaji ni nyembamba. EPE hurundika maganda ya EVA juu ya kiini cha POE na hutua katikati ya hizo mbili bila kuwa jumla yao. Kwa hivyo taja kushindwa unakolinda dhidi yake kabla ya kutaja resini: kutenganisha tabaka, kuwa njano na kupoteza nguvu, PID, kutu ya mistari ya gridi na nyimbo za konokono, au nyufa na kuhama kwa seli. Kila aina ya filamu hununua ulinzi kutoka kwa mojawapo ya hizo na huilipa mahali pengine. Majedwali hapa chini yanaonyesha hali za kushindwa kwenye aina za filamu na kuweka bei kwa kila ubadilishanaji.

Moduli mbili zinatoka kwenye mstari mmoja siku moja, moja ikiwa na POE na moja ikiwa na EVA. Miaka mitano baadaye moja imetenganisha tabaka kwenye safu za utepe na nyingine haijafanya hivyo.

Kazi tano katika lamineti, njia tano za kushindwa

Moduli ya 2382×1134 mm hubeba takriban 2.70 m² ya filamu kwa kila upande, kwa hivyo tabaka mbili hufikia takriban 5.4 m² na 2.2 hadi 2.7 kg kwa uzani wa kawaida wa gramu, dhidi ya takwimu ya tasnia ya takriban milioni 10 m² kwa GW. Hufanya kazi tano kwa wakati mmoja, na kila moja ina kushindwa kunakoonekana miaka baadaye, wakati lamineti haiwezi kurekebishwa tena.

Filamu hugusa kioo, silikoni, utepe na karatasi ya nyuma kwa wakati mmoja na haiwezi kubadilishwa. Kushindwa kwake husomwa kama kushindwa kwa moduli, ndiyo sababu swali lenye manufaa kamwe si filamu ipi ni bora.

• Uunganishaji huweka nguvu ya kuchanua kwenye miingiliano ya kioo na karatasi ya nyuma, na kinachohesabiwa ni kuhifadhi baada ya joto la unyevu na UV si thamani ya siku ya kwanza. Kushindwa ni kutenganisha tabaka, mlango wa maji kabla ya kuwa upotezaji wa nguvu.
• Upitishaji unashughulikia upitishaji wa mwanga, kukatwa kwa UV na kielekezi cha uanjano. Kushindwa ni kuwa njano na upotezaji wa nguvu ulio nyuma yake, pamoja na uakisi wa miingiliano popote tupu inapobadilisha polima na hewa.
• Insulation ni upinzani wa kiasi na ustahimilivu wa dielectriki. Kushindwa ni PID na mkondo wa uvujaji wa maji kwenye voltage ya mfumo.
• Kizuizi ni kiwango cha upitishaji wa mvuke wa maji pamoja na kutolewa kwa asidi. Kushindwa ni kutu ya mistari ya gridi na utepe, kuongezeka kwa upinzani wa mfululizo, na nyimbo nyeusi ambazo uwanjani huziita nyimbo za konokono.
• Kupunguza mshtuko ni kiwango cha kuponya, moduli na kupungua. Kushindwa ni nyufa ndogo, kuvunjika, na seli zinazohama wakati filamu bado ni majimaji.

Zote tano zinaendeshwa na swichi moja: kiwango cha kuponya. Filamu isiyoponywa vya kutosha hutambaa inapokuwa moto, na uambatanaji na ulinzi hupungua pamoja nayo. Filamu iliyoponywa kupita kiasi hugeuka kuwa brittle na uambatanaji hupungua tena. Ndiyo sababu maudhui ya gel hukaa katika ukaguzi wa kuingia na katika udhibiti wa mapishi kwa wakati mmoja, na kwa nini filamu inayopita jaribio la kuchanua siku ya kwanza inaweza kutenganisha tabaka mwaka wa nne.

Jedwali la utafutaji wa kinyume

Soma jedwali kutoka kwa kushindwa unakolinda dhidi yake, kinyume hadi nyenzo: mpangilio ambao mhandisi wa kuegemea hufikiri, na kinyume cha katalogi.

Safu mbili zinastahili tahadhari. Nyufa hujibu kwa ukinzani: filamu laini vya kutosha kupunguza mshtuko wa seli ya 130 µm, na silikoni kwa 3 ppm/K dhidi ya shaba kwa 17 ppm/K, pia ni laini vya kutosha kuruhusu utepe kuteleza wakati umeyeyuka. Na safu ya kutenganisha tabaka ni pale filamu inalaumiwa kwa mashine, kwa sababu nafasi tupu kando ya safu ya utepe inaweza kuanza kwa kiwango cha mteremko, kiwango cha utupu au uso wa kioo kwa urahisi kama vile kwenye filamu.

Hakuna safu iliyojazwa. Kila aina ya filamu hulinda mbili au tatu kati ya hali tano za kushindwa na huacha zilizobaki kwa mapishi, muundo au eneo.

Sehemu mbili laini katika EVA: asidi na mvuke wa maji

EVA ya daraja la photovoltaic hubeba 28 hadi 33 % ya acetate ya vinyl kwa uzani. Kikundi hicho chenye ncha ndiyo sababu inashikamana na kioo na karatasi ya nyuma kwa msaada mdogo na hukubali kiunganishi, silane na vidhibiti kwa urahisi. Pia ni chanzo cha udhaifu wote wawili, na wote ni kemia badala ya ufundi.

Ya kwanza ni maji. Takwimu zilizochapishwa zinaweka EVA kwa takriban 25 g/m²·24h kwa 38 °C na 90 % RH dhidi ya takriban 3 g/m²·24h kwa POE, kipimo cha takriban nane. Hakuna kifuniko kinachozuia maji; swali ni jinsi yanavyofika haraka, na kupitia ukingo upi yanapoingia.

Ya pili ni asidi. Kikundi cha esta hujiendesha hidrolisisi polepole chini ya joto la unyevu na hutoa asidi asetiki, ambayo hushambulia mistari ya gridi ya fedha na uso wa utepe. Upinzani wa mfululizo hupanda, moduli hupoteza nguvu, na kila ukaguzi wa kuona bado hupita. Kumbuka kile isichosema: EVA haishindwi, hutumia margin kwenye mmenyuko ambao resini isiyo na ncha haianzi kamwe, usioonekana katika uthibitisho na ghali kufikia mwaka wa kumi na tano.

POE: ushindi tatu na bili tatu

POE ni kopoli ya ethilini na alfa-olefini, kwa kawaida oktini, na mnyororo wake haubeba kikundi cha esta. Kila kitu kingine hufuata kutokana na hilo.

Ushindi ni wa moja kwa moja. Kutokuwa na esta kunamaanisha hakuna asidi asetiki, kwa hivyo kutu ya mistari ya gridi hupoteza mafuta yake. Upitishaji wa mvuke wa maji hufikia karibu 3 g/m²·24h. Upinzani wa kiasi hukimbia oda moja hadi mbili za ukubwa juu ya EVA, ambayo ndiyo jinsi inavyozuia PID: uwanja husukuma ioni za sodiamu kutoka kwenye glasi kuelekea seli, na kizio bora hupunguza mwendo huo, kwa hivyo hasara hufika baadaye na kwa kina kidogo. Ushindi wa nne wa utulivu ni unyumbufu wa joto la chini. EVA huganda kwa dhahiri karibu na minus 20 °C wakati POE hudumisha zaidi ya ulinzi wake.

Tunathibitisha ukingo huu wa kutengwa kwenye moduli zilizounganishwa kwa kupima upinzani wa insulation na mkondo wa uvujaji chini ya voltage, tukiangalia kama tofauti hiyo ya oda moja hadi mbili za ukubwa inazuia mtiririko wa mkondo kwenye kiolesura cha glasi-seli.

Bili zinaangukia kwenye mstari. Kutokuwa na utengano (nonpolar) hufanya POE kuwa mwenyeji mbaya kwa viungio ambavyo filamu inahitaji, kwa hivyo havioani vizuri na huwa na uwezekano mkubwa wa kuchanua hadi kwenye uso. Mshikamano na glasi lazima ujengwe upya kupitia uundaji badala ya kurithiwa kutoka kwenye resini. Ulamination huchukua muda mrefu na dirisha huwa jembamba, ambayo inamaanisha mabadiliko na kuteleza kwa seli nyingi kabla ya filamu kuganda, na usambazaji wa resini umekuwa umekusanywa miongoni mwa wazalishaji wachache wa ng'ambo.

Wasifu huo unaelekeza kwenye bidhaa za n-type za glasi-glasi, ambapo mipaka ya PID, maji na kutu ni mikali zaidi, na mbali na moduli ya glasi moja ya gharama ya chini.

Kwa nini EPE ni maelewano, si jumla

EPE ni filamu ya tabaka tatu iliyotengenezwa kwa coextrusion: maganda ya EVA, kiini cha POE. Maganda huunganisha na kutiririka, kiini huzuia maji na ioni. Ni jibu la wazi kwa "EVA huunganisha vizuri na POE huzuia vizuri", na sentensi hiyo ndipo ambapo hoja kawaida huishia.

Filamu ya tabaka tatu si filamu mbili zilizoongezwa pamoja. Vitu vitatu vipo ndani yake ambavyo havipo katika bidhaa yoyote ya tabaka moja: kifungo kati ya ganda na kiini, uwiano wa unene kati ya tabaka, na uhamaji wa viungio kuvuka mpaka huo. Ukikosea uwiano, kiini huwa chembamba kuliko kizuizi ulichodhani umenunua. Ukikosea kifungo cha tabaka, umetengeneza ndege ya kutenganisha, ambayo hujitokeza kama kushindwa kwa uwanja kunakotambulika: mapengo yenye umbo la mstari yanayofuata safu za riboni. Na maganda bado ni EVA, kwa hivyo EPE bado hutoa asidi fulani, kidogo kuliko filamu kamili ya EVA na zaidi kuliko POE safi.

Kinachonunuliwa ni utendaji wa POE kwa sehemu ndogo ya maudhui ya POE, ambayo ndiyo sababu ilifikia moduli za TOPCon glasi-glasi haraka kuliko POE safi: hoja ya usambazaji na gharama kama vile hoja ya fizikia.

EVA nyeupe hutatua tatizo moja hasa

EVA nyeupe ni EVA iliyopakiwa na kichujio cheupe, kwa kawaida dioksidi ya titani, na inafaa kwenye uso wa nyuma tu. Mwanga unaopita kati ya seli, au kati ya ukingo wa seli na fremu, vinginevyo ungefika kwenye backsheet na kupotea. Filamu nyeupe huutawanya nyuma, sehemu yake huakisiwa kutoka kwenye glasi ya ndani, na baadhi hurudi kwenye seli. Nguvu ya upande wa mbele hupanda, kwa kiasi kinachowekwa na eneo la pengo badala ya filamu.

Gharama ni ya kimuundo badala ya kemikali. Filamu nyeupe haipitishi mwanga, kwa hivyo moduli ya bifacial haiwezi kuitumia nyuma. Kisha kuna kufurika: wakati wa ulamination filamu nyeupe hutiririka na inaweza kupanda juu ya ukingo wa seli, katika hali mbaya hadi kwenye uso wa mbele, ambayo ni kivuli na kukataliwa kwa sura kwa wakati mmoja. Jibu la tasnia ni filamu nyeupe iliyounganishwa mapema, iliyoponywa kwa sehemu kwenye kiwanda cha filamu ili itiririke kidogo kwenye laminator, ambayo hubadilisha mtiririko kwa nafasi.

Filamu ya ubadilishaji hujibu swali tofauti

Kila kitu hapo juu kinahusu maji, ioni, asidi na mkazo. Mwanga wa urujuanim (ultraviolet) ni mhimili tofauti, na mbele ya seli ya n-type TOPCon ni nyeti zaidi kwa hiyo kuliko bidhaa ya p-type iliyoichukua nafasi. Jibu la zamani lilikuwa kifyonza UV kinachokata UV kabla ya kufikia seli, kikilinda seli na kutupa fotoni ambazo moduli ingeweza kuzibadilisha.

A filamu ya ubadilishaji huchukua njia nyingine: kunyonya UV na kuitoa tena katika masafa ya mwonekano ambapo seli huitikia. Kama huo ni ubadilishanaji mzuri ni swali la uaminifu kabla ya kuwa swali la ufanisi, kwa sababu wakala huyo lazima astahimili miaka hiyo hiyo 25 ya mwanga na joto la unyevu kama resini inayomzunguka, na kuoza kwake ni hali ya kushindwa ambayo haikuwepo hapo awali.

Uwezo wa pande mbili huamua upande gani unapata filamu gani

Moduli ya bifacial inahitaji nyuma inayopitisha mwanga, kwa hivyo filamu ya nyuma haiwezi kuwa nyeupe, na hiyo huondoa bidhaa inayokuwepo kwa ajili ya kurejesha mwanga kutoka kwenye mapengo. Kinachobaki ni chaguo kati ya EVA, POE na EPE kwa misingi ya kizuizi na PID. Hiyo ndiyo mbinu nyuma ya mabadiliko ya soko: kwa takwimu za CPIA familia ya POE ilitoka karibu 23 % ya soko la China mwaka 2021 hadi karibu 35 % mwaka 2022 na karibu 41 % mwaka 2024.

Muundo hubadilisha njia ya maji pia, na ni rahisi kuikosa wakati orodha ya vifaa inakopwa. Moduli ya glasi moja hupata maji mengi kupitia backsheet, kwa hivyo filamu na backsheet hushiriki kazi ya kizuizi. Kwa glasi pande zote mbili muhuri wa ukingo huwa mstari wa mbele, ambayo huweka gundi ya fremu katika mazungumzo sawa na encapsulant.

Maswali matano kwa msambazaji wa filamu

Mazungumzo ya vipimo kawaida huhusu namba ya datasheet na mara chache hujaribio lililo nyuma yake. Haya ni matano ambayo tungeyaweka kwa maandishi.

Katika itifaki zetu za upimaji, tunahitaji hipot, upinzani wa insulation, na vipimo vya uvujaji wa maji kwenye laminate zilizokamilika ili kuthibitisha kwamba encapsulant iliyochaguliwa inazuia kuvunjika kwa dielectric chini ya voltage za mfumo zinazofanya kazi.

• Kiwango cha upitishaji wa mvuke wa maji: kwa joto gani, unyevu na unene gani, na thamani imesawazishwa kwa kipimo cha rejeleo au imetolewa kwa kile kilichotolewa.
• Upinzani wa kiasi: kwa joto gani na uwanja gani, kwa sababu thamani hubadilika kwa oda za ukubwa katika masafa ambayo moduli hukutana nayo.
• Kutolewa kwa asidi: kama msambazaji anaripoti mabadiliko ya acetate au mabadiliko ya pH tu, na baada ya saa ngapi za joto la unyevu.
• Uhifadhi wa nguvu ya kuchanua: thamani ya awali pamoja na uhifadhi baada ya joto la unyevu na baada ya UV, zikiripotiwa tofauti, kwa sababu filamu inaweza kufaulu kimoja na kushindwa kingine.
• Dirisha la lamination: upana wake kwa sekunde na digrii, lengo la cure linalopendekezwa, na kama filamu inavumilia mzunguko wa pili unaohitajika na urekebishaji.

Kisha swali moja nje ya datasheet. Kubadilisha aina ya filamu, unene au msambazaji kunafanya moduli kuwa bidhaa iliyobadilika machoni pa viwango vya kufuzu, na seli zisizobadilika si hoja; IEC TS 62915 inaeleza kile mabadiliko ya nyenzo yanakulazimisha kufanya upya majaribio, na ni rahisi kusoma kabla ya mabadiliko kuliko baada. Kama filamu inafanya kazi kwenye mashine ya kuunganisha tabaka yako iliyopo ni swali la pili.

Namba hizi zinatoka wapi

Kazi tano na alama zao za kushindwa, moduli ya 2382 kwa 1134 mm yenye takriban 5.4 m² ya filamu katika tabaka mbili na 2.2 hadi 2.7 kg, takwimu ya milioni 10 m² kwa GW, sehemu ya 3 hadi 4 % ya gharama ya moduli, viwango vya 25 na 3 g/m²·24h, pengo la resistivity la oda moja hadi mbili, maudhui ya vinyl acetate ya 28 hadi 33 %, thamani za upanuzi kwa kioo karibu 9, shaba karibu 17 na silicon karibu 3 ppm/K, seli ya 130 µm, na kila sehemu ya soko hapa zinatoka kwenye makala mbili za lugha ya Kichina katika mfululizo wa nyenzo za photovoltaic, moja kuhusu kile filamu inafanya na moja kuhusu familia ya filamu. Zote mbili ni nyenzo za wataalamu, na zote mbili zinaweka alama kwenye takwimu zao kama thamani za kawaida zilizochapishwa badala ya vipimo vya bidhaa iliyotajwa.

Takwimu tatu zinahitaji alama. Sehemu ya gharama ni 3 hadi 4 % katika makala ya kwanza na 4 hadi 7 % kwa hesabu nyingine, kwa hivyo ichukulie kama kipimo kinachotegemea kipindi na kile kinachohesabiwa. Muundo wa soko wa 2024 unaripotiwa mara mbili na hizo mbili hazikubaliani: moja inaweka EVA ya uwazi karibu sehemu nne kwa kumi, EPE karibu sehemu tatu kwa kumi, na EVA nyeupe na POE kila moja zaidi kidogo ya sehemu moja kwa kumi, wakati nyingine inaweka EVA ya uwazi kwa 41.6 %, EPE kwa 37.0 % na POE safi karibu 13.2 %. Taasisi mbili, fasili mbili, kwa hivyo beba mwelekeo na si kiwango: sehemu ya EVA inashuka na familia ya POE haishuki. Na 2.70 m² kwa upande ni hesabu ya ukubwa wa moduli, si filamu iliyopimwa.

Jedwali la utafutaji wa kinyume ni uundaji wetu, si matokeo yaliyochapishwa. Kuunganisha hali ya kushindwa na aina ya filamu kunafuata kutoka kwa mifumo inayoelezwa na vyanzo, lakini kupanga ni kushindwa kipi unapaswa kuogopa kwanza ni hukumu kuhusu bidhaa yako, hali yako ya hewa na voltage ya mfumo wako, na hakuna aliyepima. Dirisha la lamination na uchunguzi wa usambazaji zinatoka kwenye uzoefu wa mstari; takwimu za upitishaji, resistivity, upanuzi na soko ni za vyanzo.

Maswali yanayoulizwa mara kwa mara

S: Je, POE daima inashinda EVA kwa uaminifu?

Hapana. Inashinda kwa maji, ioni na asidi na inarudisha dirisha la mchakato na margin ya kushikamana. Kwenye moduli ya kioo kimoja katika hali ya hewa tulivu, na uhifadhi wa kuchanua ukishikilia baada ya joto la unyevu, udhaifu wa EVA unaweza usitumike kamwe.

S: Kwa nini upitishaji wa mvuke wa maji ni takwimu ambayo watu hunukuu kwanza?

Kwa sababu inatabiri kushindwa mbili kwa wakati mmoja: jinsi maji yanafika haraka kuendesha hydrolysis, na jinsi ioni zinavyosonga kwa urahisi chini ya uwanja. Hakuna encapsulant inayozuia maji; inaweka kiwango tu.

S: Je, tofauti ya mara nane katika upitishaji ni tofauti ya mara nane katika maisha?

Hapana. Kiwango cha kufika ni neno moja katika mnyororo unaojumuisha pia joto, voltage ya mfumo, kuziba kwa kingo na asidi ambayo filamu yenyewe inatoa. Ichukulie kama upangaji, si kizidishi cha miaka.

S: Je, EPE inaweza kubainishwa kana kwamba ni POE?

Ni ikiwa tu unabainisha msingi. Omba uwiano wa tabaka, nguvu ya kuchanua kati ya tabaka na data ya uhamaji wa viungio. Filamu mbili za EPE zenye unene sawa wa jumla na msingi tofauti ni bidhaa tofauti.

S: PID ina uhusiano gani na volume resistivity?

Uwanja unaendesha ioni za sodiamu kutoka kwenye kioo kuelekea seli, na kizio bora kinapunguza mwendo huo, kwa hivyo hasara inafika baadaye na kwa kina kidogo. Mkondo wa uvujaji kwa voltage pamoja na joto la unyevu chini ya bias ndiyo njia ya kuikagua baada ya kuzeeka.

S: Ni lini EVA nyeupe inastahili shida ya mchakato?

Kwenye moduli ya uso mmoja ambapo nguvu ya upande wa mbele ni takwimu unayouza. Faida ni ya kweli na imefungwa na eneo la pengo, kwa hivyo inapungua kadiri seli zinakua na mapengo yanapungua.

S: Je, filamu ya ubadilishaji inabadilisha hali za kushindwa zilizo juu?

Inaongeza moja na kuondoa sehemu ya nyingine. Utulivu wa wakala wa ubadilishaji unakuwa njia mpya ya kuzeeka yenye mzunguko wake wa kuoza, na mzigo wa UV kwenye seli na filamu ya mbele unapungua, ndiyo sababu inajadiliwa kwenye seli za n-type.

S: Tunakagua nini kwanza ikiwa moduli zinajitenganisha kando ya riboni?

Kama ni filamu au mchakato. Mapengo yanayofuata safu za riboni yanaweza kutoka kwenye unyevu ndani ya filamu, kiwango cha ramp kinachoganda ukingo kabla ya katikati, au kiwango cha vacuum kinachoacha hewa kwenye busbar. Aina ya filamu inaweka hatari; mapishi yanaamua siku.

Mawazo ya mwisho

Encapsulant ni seti ya mabadilishano, na jina la filamu ni njia mbaya ya kuyakumbuka. Andika kushindwa ambako bidhaa yako na eneo lako zinaweza kuvumilia, zipange, nunua filamu inayofunika mbili za juu, na weka bei ya zilizobaki kwenye dhamana. Nyenzo ni 3 hadi 4 % ya gharama ya moduli, dhamana inadumu miaka 25, na laminate haiwezi kurekebishwa. Uwiano huo ndiyo sababu uamuzi unastahili jedwali badala ya tabia.

OOITech inasambaza CHT9980A na CHT9981A PV safety comprehensive tester series, ikichanganya hipot, insulation resistance, ground continuity, na wet leakage testing katika kituo kimoja kwa kufuzu moduli na udhibiti wa ubora wa ndani. Tuma mkusanyiko wako wa moduli, orodha ya nyenzo, au sampuli za majaribio kwa timu yetu ya uhandisi ili kutathmini utendaji wa kutenganisha encapsulant yako na margin za mapishi.