اختر EVA للوحدات الموثوقة ذات التكلفة المنخفضة؛ وPOE لحاجز رطوبة أقوى، وعزل كهربائي أفضل، ومقاومة أعلى لظاهرة التدهور الناجم عن الجهد (PID)؛ وEPE لتحقيق توازن بين قوة التصاق EVA وحماية POE. في مجال الخلايا الكهروضوئية، يُقصد بـ EPE مزيج EVA/POE/EVA، وليس رغوة البولي إيثيلين الموسعة. تأكد دائمًا من سلامة مادة التغليف في جميع طبقات الوحدة.
ما يجب أن يفعله غلاف الخلايا الكهروضوئية
تتوضع مادة التغليف بين الخلايا الشمسية والزجاج الأمامي والخلفي أو الغطاء الخلفي. أثناء عملية التغليف بالتفريغ، تلين هذه المادة، وتتدفق حول الخلايا، وتربطها ببعضها، وتزيل الفراغات، وتربطها ببعضها البعض - وذلك بحسب تركيبتها. أثناء الاستخدام، يجب أن تحافظ على الالتصاق والشفافية مع حماية المكونات الكهربائية الحساسة من الحرارة والرطوبة والأشعة فوق البنفسجية والإجهاد الميكانيكي.
تشمل مواصفات الشراء المهمة نفاذية الضوء، والضبابية، والمقاومة الحجمية، ومعدل نفاذية بخار الماء، والالتصاق بعد التقادم، ومحتوى الجل لدرجات التشابك، والانكماش، وتجانس السماكة، ونطاق التغليف. هذه الخصائص تخص التركيبة الكاملة، وليس البوليمر الأساسي فقط. يمكن للمضافات والمثبتات وعوامل الربط وكيمياء المعالجة أن تجعل أداء فيلمين من نفس النوع مختلفًا.
غشاء تغليف شمسي من مادة EVA
يتمتع أسيتات فينيل الإيثيلين بتاريخ تصنيعي طويل في وحدات السيليكون البلوري. فهو يوفر شفافية جيدة، والتصاقًا قويًا بالزجاج، وتوافرًا واسعًا، وسلوكًا مألوفًا في عملية الترقق. كما أن معرفة عملية تصنيعه وتكلفته تجعله خيارًا عمليًا للعديد من تصميمات الوحدات التقليدية.
تستخدم تركيبات EVA عادةً الربط المتشابك بالبيروكسيد أثناء عملية الترقق. يجب أن تضمن عملية التحكم المعالجة الكافية دون تكوين فقاعات أو انكماش مفرط أو تلف للخلايا. غالبًا ما يُستخدم محتوى الجل كمؤشر على الربط المتشابك، ولكن ينبغي تقييمه جنبًا إلى جنب مع قوة التقشير والأداء البصري ونتائج التقادم.
يتمثل الشاغل الرئيسي المتعلق بالموثوقية في أن مادة EVA قد تتعرض للتلف عند تعرضها للحرارة والرطوبة والأشعة فوق البنفسجية. ويمكن أن ينتج عن تركيبها الكيميائي حمض الأسيتيك في ظروف التلف، مما قد يساهم في التآكل ومشاكل التداخل. تعمل حزم التثبيت الحديثة وتصاميم الوحدات على تقليل المخاطر، لذا لا ينبغي الاعتماد على نوع المادة وحدها للتنبؤ بعمرها التشغيلي.
غالباً ما يكون EVA مناسباً عندما: يتم إثبات تصميم الوحدة باستخدام EVA، وتكون التكلفة وإنتاجية الترقق من الأولويات، وتوضح بيانات التأهيل أداءً مقبولاً للرطوبة والحرارة والأشعة فوق البنفسجية والدورة الحرارية والتدهور الناجم عن الجهد.
غشاء تغليف الطاقة الشمسية بتقنية POE
تُعتبر مواد التغليف المصنوعة من مطاط البولي أوليفين ذات قيمة عالية نظرًا لانخفاض نفاذيتها للرطوبة، ومقاومتها الكهربائية العالية، ومقاومتها للتدهور الناتج عن الأحماض المرتبطة بتركيبة EVA الكيميائية. هذه الخصائص تجعل POE خيارًا جذابًا لتصميمات الوحدات الحساسة للرطوبة، وعالية الجهد، والخلايا المتقدمة، بما في ذلك العديد من المنتجات الزجاجية والزجاجية ثنائية الوجه.
لا يُعدّ البولي أوليفين (POE) متوافقًا تلقائيًا مع عملية تصنيع الإيثيلين فينيل أسيتات (EVA). فقد يكون نطاق التغليف أضيق أو مختلفًا، وقد يختلف سلوك الالتصاق، كما أنه أكثر حساسية لخيارات المعالجة أو التركيبة. ولا ينبغي افتراض تطابق منتجات البولي أوليفين المتشابكة مع منتجات البولي أوليفين الحراري.
تُعدّ أغشية البولي أوليفين (POE) أغلى ثمناً من أغشية البولي فينيل أسيتات (EVA) التجارية، وقد تتطلب عناية فائقة في معالجة السطح والتخزين والتركيب والتغليف. لذا، ينبغي تقييم قيمتها من خلال موثوقية الوحدة ومخاطر إنتاج الطاقة، وليس من خلال سعر الراتنج وحده.
غالبًا ما يكون POE مناسبًا عندما: يكون حاجز الرطوبة والعزل الكهربائي من الأولويات العالية؛ تستخدم الوحدة النمط n أو ثنائية الوجه أو بنية حساسة لـ PID أخرى؛ ويمكن للشركة المصنعة تحديد الالتصاق والتصفيح مع الزجاج والخلايا والغطاء الخلفي المحدد.
غشاء تغليف شمسي مشترك البثق من البولي إيثيلين الموسع
تستخدم تقنية EPE طبقات خارجية من مادة EVA حول لب مصنوع من مادة POE أو البولي أوليفين. تعتمد هذه التقنية على وضع مادة EVA عند نقاط التلامس لضمان الالتصاق والتماسك، بينما تعمل طبقة البولي أوليفين الداخلية على تحسين مقاومة الرطوبة والخصائص الكهربائية.
يُمكن لهذا الهجين أن يُقلل التكلفة مقارنةً بغشاء POE كامل السماكة، وقد يكون دمجه أسهل في عملية تصنيع الوحدات الموجهة نحو EVA. مع ذلك، يعتمد الأداء بشكل كبير على نسبة الطبقات، والتركيب الكيميائي الأساسي، والتوافق بين الطبقات، وما إذا كانت كل طبقة تتشابك كما هو مُخطط لها. ولا يوجد تركيب موحد لـ "EPE".
يُفرض الهيكل متعدد الطبقات متطلبات إنتاجية خاصة. يجب أن يظل سُمك الطبقات موحدًا على امتداد الشريط، وأن تكون نقاط التماس مستقرة، وأن تتجنب عملية اللف أي انسداد أو تشوه. قد تحتوي اللفة، حتى وإن بدت مقبولة ظاهريًا، على نسبة قلب غير صحيحة، لذا فإن التغذية الوزنية وتتبع العملية أمران بالغا الأهمية.
غالبًا ما يكون EPE مناسبًا عندما: يرغب مصنع الوحدة في تحسين أداء الحاجز والأداء الكهربائي دون التكلفة الكاملة أو تغيير العملية لتغليف POE بالكامل، ولديه بيانات تأهيل للمنتج المشترك المبثوق بدقة.
مقارنة عملية بين EVA و POE و EPE
| عامل القرار | EVA | POE | EPE (EVA/POE/EVA) |
| النضج التجاري | عالي جدا | مرتفع ومتنامٍ | مرتفع ومتنامٍ |
| التكلفة المادية النسبية | عادة ما تكون الأقل | عادة ما تكون الأعلى | غالباً بين EVA و POE |
| حاجز الرطوبة | معتدل | عموما أقوى | أفضل من مادة EVA؛ يعتمد ذلك على النواة والنسبة. |
| مقاومة العزل الكهربائي/مقاومة PID | تعتمد الصيغة والوحدة النمطية | بشكل عام، نقطة قوة رئيسية | مصمم لتحسين أداء مادة EVA |
| الإلمام بالالتصاق/العملية | راسخ | يتطلب الأمر تأهيلاً دقيقاً | يمكن لأغشية EVA أن تدعم الترابط بين أفراد العائلة |
| تعقيد التصنيع | عملية أحادية الطبقة ممكنة | عملية أحادية الطبقة ممكنة | يتطلب عملية بثق مشترك دقيقة |
| أفضل حالة استخدام | تصاميم رئيسية مجربة | تصاميم عالية الموثوقية ومقاومة للرطوبة | جسر التكلفة/الأداء |
هذه مقارنات تقريبية وليست قيماً مضمونة. اطلب البيانات من مورد الفيلم للحصول على الدرجة الدقيقة واختبر مجموعة الوحدات الكاملة.
مطابقة الغلاف مع بنية الوحدة
في الوحدات ذات الغطاء الخلفي الزجاجي، يؤثر الغطاء الخلفي على الرطوبة والأداء الكهربائي، لذا يجب مراعاة هذين العاملين عند اختيار مادة التغليف. أما في الوحدات الزجاجية، فإن تسرب الماء من الحواف، والتركيب الكيميائي للخلايا، وارتفاع جهد النظام، كلها عوامل تجعل مقاومة مادة التغليف وأداء الحاجز بالغة الأهمية. كما تتطلب الوحدات ثنائية الوجه أداءً بصريًا قويًا على كلا الجانبين.
أدت التقنيات المتقدمة من النوع السالب، والترسيب المعدني الدقيق، وأهداف العمر التشغيلي الطويل إلى زيادة الاهتمام بحركة الأيونات والتآكل والتدهور الناجم عن الجهد. ومع ذلك، فإن تغيير أنواع البوليمرات دون إعادة تقييم الالتصاق والتصلب والإجهاد الحراري قد يُنشئ مخاطر جديدة. لذا، يُنصح باستخدام منهجية تصميم التجارب المنظمة بدلاً من مقارنة خاصية واحدة فقط.
اختبارات التأهيل المطلوبة
قم بمراجعة بيانات الفيلم الوارد ونتائج الوحدة المصفحة:
- سمك الفيلم والملف العرضي
- نفاذية الضوء، والضبابية، ومؤشر الاصفرار
- المقاومة الحجمية والأداء العازل
- معدل انتقال بخار الماء في ظل الظروف المحددة
- سلوك المعالجة ومحتوى الجل عند الاقتضاء
- انكماش حر وثبات الأبعاد
- قم بإزالة اللاصق من الزجاج والغطاء الخلفي بعد مرور الوقت.
- الحرارة الرطبة، والتغيرات الحرارية، والتجمد الناتج عن الرطوبة، والتعرض للأشعة فوق البنفسجية
- اختبار PID عند قطبية النظام والجهد المقصودين
- فحص التألق الكهربائي قبل وبعد التغليف
- فحص مقطعي للكشف عن الفقاعات والفراغات وحركة الخلايا
ينبغي أن تتوافق عملية التأهيل مع معايير ومتطلبات العملاء في السوق المستهدف. تُحدد الاختبارات المعجلة المخاطر النسبية، لكنها لا تضمن عمرًا تشغيليًا محددًا.
متطلبات خط الإنتاج لإنتاج فيلم متسق
يجب أن يوفر خط إنتاج أغشية التغليف تاريخًا حراريًا منخفضًا، وجرعات دقيقة، ودرجة حرارة انصهار ثابتة، وسماكة موحدة، وملمس سطح مضبوط، ولفًا نظيفًا. بالنسبة لـ EPE، يجب أن يحافظ كل جهاز بثق على نسبة الطبقات المطلوبة عند كامل نطاق العرض والسرعة. يساعد القياس المباشر والتحكم ذو الحلقة المغلقة على الحد من تباين السماكة، بينما يقلل الترشيح ومعالجة المواد النظيفة من المواد الهلامية والتلوث.
تؤثر درجة حرارة أسطوانة التبريد وحالة السطح على الجودة البصرية والانكماش. يجب أن يمنع شد اللفائف التداخل والانسداد والتشوه. تزداد أهمية إدارة الوصفات وإمكانية التتبع وفحص العيوب أثناء التشغيل لتوريد الوحدات بكميات كبيرة.
صُمم خط إنتاج أغشية EVA/POE الشمسية من JWELL لإنتاج أغشية التغليف بدقة عالية. كما يمكن للمصنعين الذين يفكرون في تطبيقات أوسع للطبقات البينية الاطلاع على خط إنتاج أغشية EVA/POE/PVB/SGP.
اتخذ القرار باستخدام بيانات على مستوى الوحدة
اختر EVA عندما تجتاز مجموعة خلايا ناضجة وفعالة من حيث التكلفة اختبارات الموثوقية المطلوبة. اختر POE عندما تبرر خصائص حاجز الرطوبة والمقاومة الكهربائية وحماية الخلايا المتقدمة تكلفتها ومتطلبات العملية. اختر EPE عندما يوفر هيكل EVA/POE/EVA مُعتمد أفضل توازن بين سلوك الواجهة وأداء الحاجز والتكلفة الاقتصادية.
إذا كنت تخطط لتصنيع واحد أو أكثر من هذه الأغشية، فأرسل إلى شركة JWELL معلومات عن تركيبة الأغشية، وبنية الطبقات، والعرض، والسماكة، والإنتاج، ونمط السطح، ومواصفات اللف، وبروتوكول الجودة. تواصل مع فريق بثق الأغشية في JWELL لتطوير تصميم خط الإنتاج وخطة تجريبية لفيلم التغليف الشمسي الذي تستهدفه.
