A fellendülőben lévő fotovoltaikus iparban az EVA mint kulcsfontosságú fotovoltaikus anyag nagy figyelmet kapott. Az úgynevezett EVA etilén és vinil-acetát kopolimerje, amelyben a VA-tartalom 25% - 40% tartományban van. Lényegében egy forró olvadékragasztó. Szobahőmérsékleten nem tapad és nem tapad, ami lehetővé teszi, hogy kezeletlenül viszonylag stabil maradjon, így könnyen tárolható és szállítható. Ha meghatározott körülmények között hővel nyomják, megtörténik a varázslat: megolvad, keresztkötéseket képez és megszilárdul, végül teljesen átlátszó anyaggá alakul. Ez a kikeményedett EVA szorosan kötődik az üveghez, ami nagymértékben növeli az üveg fényáteresztő képességét, így nélkülözhetetlen szerepet játszik a napelemmodulok kimeneti átlátszóságának javításában. Vastagsága általában 0,4 mm és 0,6 mm között van, sima felületű és egyenletes vastagságú. Belsejében térhálósító anyagot is tartalmaz, amely 150°C-os kikeményedési hőmérsékleten sikeresen térhálósítható, és az extrudálásos formázási folyamat révén stabil ragasztóréteg alakítható ki.
A fotovoltaikus anyagok kezdeti időszakában a kutatók különféle polimerek kombinációival kísérleteztek, és az EVA egyedülálló tulajdonságai miatt került előtérbe. Az EVA-t például először a korai kis méretű napenergia-projektekben használták, és bár teljesítményének optimalizálása még gyerekcipőben járt, már akkor megmutatkozott a fényáteresztés javításának lehetősége olyan anyagokkal kombinálva, mint az üveg.
A teljesítmény szempontjából elemezve az EVA számos kiemelkedő tulajdonsággal rendelkezik. A gumihoz hasonlóan rendkívül rugalmas, és bizonyos mértékig törés nélkül hajlítható, ami lehetővé teszi a belső alkatrészek védelmét a különböző beépítési környezetekben és a külső behatásokkal szemben. Ütésállóságát sem szabad alábecsülni, külső tárgyak becsapódása esetén elnyeli és eloszlatja az energiát, így elkerülhető a napelemmodul súlyos károsodása. Rugalmassága lehetővé teszi, hogy a kisebb deformációkból gyorsan helyreálljon, biztosítva az anyag stabilitását. Az optikai átláthatóság fontos előny a fotovoltaika területén, lehetővé teszi a maximális fényáteresztést, csökkenti a fényveszteséget és javítja a fotoelektromos átalakítás hatékonyságát. Alacsony hőmérsékletű környezetben is képes megőrizni jó rugalmasságát, ami jelentős a napenergia-létesítmények telepítésének egyes hideg területein. Ragasztó tulajdonságai lehetővé teszik, hogy a szilárd modulszerkezet kialakításához az anyagok széles skálájához kötődjön. A környezeti feszültség okozta repedésekkel szembeni ellenállás biztosítja, hogy a repedések ne jelenjenek meg könnyen, és ne befolyásolják a teljesítményt összetett és változó természeti környezetben, például szél- és homokerózió, valamint drasztikus hőmérséklet-változások esetén. Az időjárásállóság lehetővé teszi, hogy ellenálljon a hosszú ideig tartó közvetlen napsütésnek, esőnek, szélnek és hónak, valamint más zord éghajlati körülményeknek. A kémiai ellenállás biztosítja, hogy bizonyos kémiai anyagokkal való érintkezés esetén ne következzen be kémiai reakció, amely a teljesítmény romlásához vezetne. A hőzárhatóság megkönnyíti a gyártási folyamat során a kapszulázási műveleteket, és javítja a termelés hatékonyságát.
Az EVA tulajdonságai szorosan kapcsolódnak a molekulatömeghez, amelyet az MI olvadásindex jellemez, és a vinil-acetát-tartalomhoz, amelyet VA-ban fejeznek ki. Ha az MI állandó marad, a VA-tartalom növekedése az EVA nagyobb "lendületét" adja, ami jobb rugalmasságot, hajlékonyságot, tapadást, kompatibilitást és átláthatóságot eredményez. Ezzel szemben, ha a VA-tartalom csökken, az EVA fokozatosan közelít a polietilén teljesítményjellemzőihez. A VA-tartalom meghatározásakor az MI csökkenése alacsonyabb lágyuláspontot, jobb feldolgozhatóságot és felületi fényességet eredményez, de csökken a szilárdság, bár a molekulatömeg növekedése javítja az ütésállóságot és a feszültség okozta repedést.
A VA-tartalom besorolását tekintve a különböző tartalmi tartományokba tartozó EVA-k nagyon eltérő alkalmazásokkal rendelkeznek. Például az 5% és 15% közötti VA-tartalmú EVA-t széles körben használják mezőgazdasági fóliákban, mivel viszonylag nagy keménységű és rugalmas, a termények jó szigetelését és nedvességtartalmát biztosítja, miközben bizonyos fokú tartósságot nyújt; a termékek külső szennyeződésektől és kisebb ütésektől való védelmére szolgáló csomagolófóliákban; valamint a kábelek belső vezetőinek hatékony szigetelésére és védelmére szolgáló kábelmellényekben. A kábelmellényben való alkalmazásakor hatékonyan szigeteli és védi a kábel belsejében lévő vezetőt. Ha a VA-tartalom 15% és 40% között van, a rugalmassága és tapadása tovább javul, ezért gyakran használják cipőtalpak gyártásánál, kényelmes lábérzetet és jó csúszásgátló teljesítményt biztosítva; a tömítőszalagok területén szorosan kitölti a réseket, és szerepet játszik a tömítésben és vízszigetelésben, hangszigetelésben stb.; a habgyártásban jó párnázási tulajdonságokkal rendelkező anyagokat lehet készíteni, és számos anyaggal való jó kötési teljesítményének köszönhetően különféle forróolvadék-anyagok is készíthetők belőle, amelyekből különféle forróolvadék-anyagok készíthetők. A habgyártás során jó párnázási teljesítményű anyagokat lehet előállítani, és mivel számos anyaggal jó kötési teljesítményt nyújt, különféle forróolvadék-ragasztók is készíthetők belőle, amelyeket az ipari termelésben a kötési folyamatban használnak, míg a 40% és 70% közötti VA-tartalmú EVA-t elsősorban műanyag-feldolgozáshoz használt módosítóként használják, amely javíthatja más műanyagok teljesítményét, például növelheti a szívósságot, javíthatja az ütésállóságot stb. A 70%-95% VA-tartalmú EVA-t emulzióként értékesítik, és festékkészítésben használják a bevonatok jó tapadásának és rugalmasságának biztosítására, valamint papír- és szövetbevonatokban történő felhasználás esetén azok vízállóságának, kopásállóságának és rugalmasságának javítására.
A hőmérséklet kritikus hatással van az EVA tapadására, ami viszont közvetlen hatással van az alkatrész teljesítményére és élettartamára. Olvadt állapotban az EVA fizikai és kémiai kötési mechanizmusok révén egyaránt kötődik a kristályos szilícium napelemes lapkákhoz, üveghez és TPT-hez. A nem módosított EVA átlátszó, puha megjelenésű, forróolvadék-tapadással, alacsony olvadékhőmérséklettel és jó olvadékfolyással rendelkezik, amelyek mind előnyösek a kezdeti alkalmazásokhoz. Ugyanakkor nyilvánvaló hibái is vannak, gyenge hőállóság, magas hőmérsékleten könnyen deformálódik, nagy nyúlás és rugalmasság hiánya, alacsony kohéziós szilárdság, gyenge kúszásállóság. Ez azt eredményezi, hogy a folyamat tényleges használata, a chip töredezettségének hőtágulási és összehúzódási jelensége miatt könnyű, ami viszont ragasztó delaminációhoz és más súlyos problémákhoz vezetett, ami kétségtelenül nagymértékben csökkenti a napelemmodulok teljesítményét és élettartamát.
E problémák megoldására jött létre a kémiai térhálósító módszer. Az EVA-hoz szerves peroxid térhálósító anyagot adunk, amikor az EVA-t egy bizonyos hőmérsékletre melegítjük, a térhálósító anyag lebomlik, hogy szabad gyököket termeljen, ezek a szabad gyökök olyanok, mint egy "kapcsolati hírvivő", kiváltják az EVA molekulák kombinációját, és fokozatosan háromdimenziós hálós szerkezetet képeznek, ami végül az EVA ragasztóréteg térhálósodásához és kikeményedéséhez vezet. Ha a térhálósodás mértéke eléri a 60 százalékot, az EVA jobban ellenáll a légköri változásoknak, és a hőtágulás és -összehúzódás jelensége hatékonyan fékeződik. Meg kell azonban jegyezni, hogy a térhálósodás mértéke nem annál jobb, minél magasabb, annál jobb, az elméleti tanulmányok és a sok gyakorlati tapasztalat azt mutatja, hogy minél magasabb a térhálósodás mértéke, bár az EVA áteresztőképessége javul, az alkatrész teljes kimeneti teljesítménye is ennek megfelelően növekszik, a laminálási folyamat paramétereinek gondos beállítása után az EVA térhálósodásának mértéke elérheti a 95 - 98 százalékot, de ebben az időben a gyártási folyamat alkalmazásakor a repedés kockázata meredeken megnő. Másrészt az alacsony térhálósodási fokú EVA hajlamos az üveggel és a hátlapokkal való delaminálódásra, ami maguknak a belső áramköröknek a mechanikai tulajdonságainak jelentős csökkenéséhez vezet. Jelenleg, sok próbálkozás és hiba után a gyártók általában egyetértenek abban, hogy a 85% körüli térhálósodási szint az optimális egyensúly a teljesítmény és a kockázat minimalizálása között.
Az EVA egyedülálló teljesítményt nyújt az UV-sugárzás elleni védelem tekintetében is. A napfény intenzitása szabályos mintázatban oszlik el, 0,7 nm - 280 nm fény alig éri el a Földet, 280 nm - 400 nm az UV tartományban, 400 nm - 750 nm a látható tartományban, és 750 nm - 3000 nm az infravörös tartományban. A meglévő EVA termékek, mint például a Foster F406, alacsony UV-határértékkel rendelkeznek, míg a legtöbb más gyártó által gyártott EVA UV-határértéke 360nm - 380nm, ami azt jelzi, hogy az EVA maga is rendelkezik bizonyos UV-határértékkel. Az UV-határolás az EVA belsejében lévő UV-abszorberekre támaszkodik, amelyek elnyelik az UV-fényt, és azt kibocsátandó hővé alakítják át, így védve a napelemmodulokat a túlzott UV-károsodástól. Az UV-abszorberek élettartamára vonatkozóan azonban hiányoznak a részletes és pontos adatok, ami az EVA anyagkutatás területén rejtélyessé vált. Ha az UV-abszorber egyszer meghibásodik, az EVA a hosszan tartó UV-fénynek való kitettség következtében olyan tulajdonságváltozásokon mehet keresztül, mint például a sárgulás.
Az EVA térhálósodási reakciója a teljesítménynövelés kulcsfontosságú része, mivel az EVA-fólia, mint hőre keményedő olvadékragasztó, a melegítési folyamat során térhálósodási reakción megy keresztül, és hőre keményedő gélgyantát képez. Laminálás előtt az EVA-fólia lineáris makromolekuláris szerkezetű. Melegítéskor a térhálósító szer lebomlik, és reaktív szabad gyököket képez, amelyek intermolekuláris reakciókat indítanak el az EVA molekulák között, fokozatosan összekapcsolva a molekulákat, és hálós szerkezetet alkotnak. Ez a hálószerű szerkezet olyan, mint egy szilárd "pókháló", ami nagymértékben javítja az EVA mechanikai tulajdonságait, így az robusztusabbá és tartósabbá válik; a hőállóság jelentősen javult, így magasabb hőmérsékleten is stabilan működik; az oldószerállóság javult, így kevésbé érzékeny a kémiai oldószerek okozta erózióra; és az öregedésállóság javult, így hosszú ideig használható és Az öregedésállóság is javult, hogy hosszú időn keresztül stabilan megőrizze teljesítményét.
Az EVA-fóliák számos összetevőből állnak, beleértve az EVA testet, a térhálósítószer-rendszert (amely magában foglalja a térhálósító iniciátort és a térhálósítószert is), a polimerizációs blokkolószert, a hőstabilizátort, a fénystabilizátort, a szilánkapcsolószert és egyéb összetevőket. Ezek az összetevők egymással szinergikusan együttműködve határozzák meg az EVA teljesítményét. Például a térhálósítószer-rendszer felelős a térhálósodási reakció beindításáért melegítéskor, amely felépíti az EVA hálós szerkezetét; a hőstabilizátor megvédi az EVA-t a magas hőmérsékleten történő túlzott bomlástól vagy deformációtól; a fénystabilizátor segít megvédeni az EVA-t az ultraibolya és más fénysugarak által okozott károsodástól; a szilánkapcsoló szer pedig fontos szerepet játszik az EVA és más anyagok közötti kötés szilárdságának fokozásában.
A gyakorlatban az EVA számos hibának van kitéve. A sárgulás az egyik leggyakoribb probléma, amelyet főként két tényező okoz. Egyrészt az adalékanyag-rendszer egymással reakcióba lépve sárgulást vált ki, ami olyan, mint egy belső "kémiai reakciómellékhatás", egy nemkívánatos kémiai reakció a különböző adalékanyagok között, ezáltal megváltoztatva az EVA színét és teljesítményét; másrészt az EVA molekula oxigén és fény hatásának van kitéve, és saját deacetilációs reakciója vezet sárguláshoz. Ezért az EVA-készítmények kialakítása kiemelkedő fontosságú, mivel közvetlenül meghatározza az EVA sárgulás elleni teljesítményét. A buborékokat nem szabad figyelmen kívül hagyni, az EVA buborékok belső összetevőinek egyikét az időben történő kiszivattyúzás elmulasztása generálja, ami szorosan kapcsolódik az EVA adalékanyag-rendszerhez, az egyéb anyagok és az EVA és a laminálási folyamat és számos más tényező illeszkedésének mértékéhez; a másik a generált buborékok laminálásában az anyagok közötti rossz illeszkedés, ami olyan, mint két "személyiség" partnerek kénytelenek összeilleszkedni, ami a partnerek "személyiségét" jelenti. Ez pont olyan, mint két "összeférhetetlen személyiségű" partner erőszakkal történő egyesítése, ami elkerülhetetlenül ellentmondásokat és problémákat fog okozni. A leválás jelensége is időnként előfordul, és a hátlapi leválás oka lehet a minősíthetetlen térhálósodási fok vagy a hátlaphoz való gyenge kötési szilárdság; és az üveg leválása lehet szilánkapcsolószer-probléma, az üvegfelület nem tiszta vagy minősíthetetlen térhálósodási fok és egyéb okok.
Összefoglalva, az EVA mint fotovoltaikus anyag rendkívül fontos szerepet játszik a napelemmodulokban, bár számos kiváló tulajdonsággal rendelkezik, de kihívásokkal és problémákkal is szembesül. A tudomány és a technológia folyamatos fejlődésével és a mélyreható kutatással úgy véljük, hogy a jövőben az EVA teljesítménye tovább optimalizálódik, és alkalmazása a fotovoltaikus és más kapcsolódó területeken szélesebb körű és mélyebb körű lesz, hozzájárulva a globális energiaátalakításhoz és a fenntartható fejlődéshez. Ugyanakkor az EVA anyagokkal kapcsolatos kutatás továbbra is elő fogja mozdítani az anyagtudomány teljes területének fejlődését, ami több új anyag születéséhez és alkalmazásához vezet.