In de snelgroeiende fotovoltaïsche industrie heeft EVA veel aandacht getrokken als een belangrijk fotovoltaïsch materiaal. Het zogenaamde EVA is een copolymeer van ethyleen en vinylacetaat, waarin het VA-gehalte tussen 25% en 40% ligt. Het is in wezen een smeltlijm. Bij kamertemperatuur is het niet-klevend en anti-klevend, waardoor het in onbehandelde toestand relatief stabiel blijft en gemakkelijk kan worden opgeslagen en vervoerd. Wanneer het onder specifieke omstandigheden onder hitte wordt geperst, gebeurt er iets magisch: het smelt, verbindt en hardt uit en verandert uiteindelijk in een volledig transparante substantie. Deze uitgeharde EVA is stevig aan het glas gehecht, waardoor de lichtdoorlatendheid van het glas sterk wordt verbeterd en het een onmisbare rol speelt bij het verbeteren van de doorzichtigheid van zonnepanelen. De dikte ligt meestal tussen 0,4 mm en 0,6 mm, met een vlak oppervlak en een uniforme dikte. Het bevat ook een cross-linking agent in, die met succes kan worden cross-linked bij een uithardingstemperatuur van 150 ° C, en een stabiele lijmlaag kan worden gevormd door de extrusie moulding proces.
Historisch gezien experimenteerden onderzoekers in de begindagen van fotovoltaïsche materialen met verschillende combinaties van polymeren, waarbij EVA op de voorgrond trad vanwege zijn unieke eigenschappen. EVA werd bijvoorbeeld voor het eerst gebruikt in enkele van de eerste kleinschalige zonneprojecten. Hoewel de optimalisatie van de prestaties nog in de kinderschoenen stond, bleek EVA al potentieel te hebben voor het verbeteren van de lichttransmissie in combinatie met materialen zoals glas.
Vanuit het oogpunt van prestaties heeft EVA een aantal uitstekende eigenschappen. Het is extreem flexibel, net als rubber, en kan tot op zekere hoogte buigen zonder te breken, waardoor het de interne componenten kan beschermen in verschillende installatieomgevingen en bij schokken van buitenaf. De schokbestendigheid is ook niet te onderschatten, in het geval van een impact van een extern object kan de energie worden geabsorbeerd en verspreid, om ernstige schade aan de zonnemodule te voorkomen. Dankzij de elasticiteit kan het snel herstellen van kleine vervormingen, waardoor de stabiliteit van het materiaal wordt gegarandeerd. Optische transparantie is een belangrijk voordeel op het gebied van fotovoltaïsche energie, waardoor een maximale lichttransmissie mogelijk is, lichtverlies wordt beperkt en de foto-elektrische omzettingsefficiëntie wordt verbeterd. In een omgeving met lage temperaturen kan het nog steeds een goede flexibiliteit behouden, wat belangrijk is voor sommige koude gebieden van zonne-energie-installaties. Dankzij de kleefeigenschappen kan het zich hechten aan een breed scala aan materialen om een solide modulestructuur op te bouwen. De weerstand tegen spanningsscheuren in de omgeving zorgt ervoor dat er niet snel scheuren ontstaan die de prestaties beïnvloeden in complexe en veranderende natuurlijke omgevingen, zoals wind- en zanderosie en drastische temperatuurveranderingen. Weerbestendigheid zorgt ervoor dat het bestand is tegen lange perioden van direct zonlicht, regen, wind en sneeuw en andere barre klimatologische omstandigheden. Chemische weerstand zorgt ervoor dat bij blootstelling aan bepaalde chemische stoffen er geen chemische reactie optreedt die leidt tot prestatievermindering. Heatsealbaarheid vergemakkelijkt inkapseling tijdens het productieproces en verbetert de productie-efficiëntie.
De eigenschappen van EVA zijn nauw verbonden met het moleculaire gewicht, gekarakteriseerd door de smeltindex MI, en het gehalte aan vinylacetaat, uitgedrukt als VA. Wanneer de MI constant blijft, werkt een toename van het VA-gehalte als een injectie van meer 'oomph' in EVA, wat resulteert in verbeterde elasticiteit, flexibiliteit, adhesie, compatibiliteit en transparantie. Omgekeerd, als het VA-gehalte afneemt, convergeert EVA geleidelijk naar de prestatiekenmerken van polyethyleen. Wanneer het VA-gehalte wordt bepaald, resulteert een afname van de MI in een lager verwekingspunt, een betere verwerkbaarheid en oppervlakteglans, maar een afname van de sterkte, hoewel een toename van het molecuulgewicht de slagvastheid en spanningsscheuren verbetert.
Wat de classificatie van het VA-gehalte betreft, hebben EVA's met verschillende gehaltes zeer verschillende toepassingen. EVA met een VA-gehalte van 5% tot 15% wordt bijvoorbeeld veel gebruikt in landbouwfolie vanwege de relatief hoge hardheid en flexibiliteit, waardoor gewassen goed worden geïsoleerd en vocht worden vastgehouden en tegelijkertijd een bepaalde mate van duurzaamheid wordt geboden; in verpakkingsfolie om producten te beschermen tegen vervuiling van buitenaf en kleine schokken; en in kabelomhulsels om de interne geleiders van kabels effectief te isoleren en te beschermen. Bij gebruik in kabelomhulsels kan het de geleider in de kabel effectief isoleren en beschermen. Wanneer de VA-inhoud in het bereik van 15% tot 40% ligt, worden de flexibiliteit en adhesie verder verbeterd, zodat het vaak wordt gebruikt bij de vervaardiging van schoenzolen, die een comfortabel voetgevoel en goede antislipprestaties bieden; op het gebied van afdichtstrips kan het de spleten strak opvullen en de rol spelen van afdichting en waterdichting, geluidsisolatie, enz.Bij de productie van schuim kan het materialen maken met goede dempende eigenschappen en door de goede hechting met een aantal materialen kan het ook worden verwerkt tot een verscheidenheid aan smeltbare materialen, die kunnen worden gebruikt om een verscheidenheid aan smeltbare materialen te maken. Bij de productie van schuim kan het materialen produceren met goede dempende eigenschappen en vanwege de goede hechtprestaties met veel materialen kunnen er ook diverse smeltlijmen van worden gemaakt die worden gebruikt bij het hechtproces in de industriële productie, terwijl EVA met een VA-gehalte van 40% tot 70% voornamelijk wordt gebruikt als modificator voor kunststofverwerking, die de prestaties van andere kunststoffen kan verbeteren, zoals het verhogen van de taaiheid, het verbeteren van de slagvastheid enzovoort. EVA met een VA-gehalte van 70% tot 95% wordt verkocht in de vorm van emulsies en wordt gebruikt in verfformules voor een goede hechting en flexibiliteit van coatings, en bij gebruik in coatings van papier en textiel om hun waterbestendigheid, slijtvastheid en flexibiliteit te verbeteren.
De temperatuur heeft een kritisch effect op de hechting van EVA, die op zijn beurt een directe invloed heeft op de prestaties en de levensduur van het onderdeel. In gesmolten toestand hecht EVA aan kristallijne silicium zonnecelwafers, glas en TPT door zowel fysische als chemische bindingsmechanismen. Ongemodificeerd EVA heeft een transparant, zacht uiterlijk, smelthechting, lage smelttemperaturen en een goede smeltvloeiing, waardoor het voordelig is voor de eerste toepassingen. Het heeft echter ook duidelijke gebreken, slechte hittebestendigheid, gemakkelijk te vervormen bij hoge temperaturen, grote rek en gebrek aan elasticiteit, lage cohesiesterkte, slechte kruipweerstand. Dit resulteert in het feitelijke gebruik van het proces, gemakkelijk te wijten aan thermische uitzetting en inkrimping fenomeen van de chip fragmentatie, die op hun beurt geleid tot lijm delaminatie en andere ernstige problemen, die ongetwijfeld sterk zal verminderen de prestaties en levensduur van zonnepanelen.
Om deze problemen op te lossen is de chemische vernettingsmethode ontstaan. Organische peroxide cross-linking agent wordt toegevoegd aan EVA, wanneer EVA wordt verwarmd tot een specifieke temperatuur, zal de cross-linking agent ontleden om vrije radicalen te produceren, deze vrije radicalen zijn als een 'verbinding boodschapper', triggering de combinatie van EVA moleculen, en geleidelijk vormen van een driedimensionale maasstructuur, die uiteindelijk leidt tot de cross-linking van de EVA lijmlaag en uitharding. Wanneer de vernettingsgraad meer dan 60 procent bedraagt, is EVA beter bestand tegen atmosferische veranderingen en wordt het fenomeen van thermische uitzetting en inkrimping effectief tegengegaan. Echter, moet worden opgemerkt dat de mate van vernetting niet hoe hoger hoe beter, volgens theoretische studies en veel praktische ervaring blijkt dat hoe hoger de mate van vernetting, hoewel de transmissie van EVA zal worden verbeterd, de totale uitgangsvermogen van de component zal ook dienovereenkomstig worden verhoogd, na zorgvuldige aanpassing van de parameters van het lamineerproces, kan de mate van vernetting van de EVA bereiken een maximum van 95 - 98 procent, maar op dit moment in de toepassing van het proces van de productie van het risico van scheurvorming sterk zal worden verhoogd. Anderzijds is EVA met een lage vernettingsgraad gevoelig voor delaminatie met glas en backsheets, wat leidt tot een aanzienlijke vermindering van de mechanische eigenschappen van de interne circuits zelf. Na veel vallen en opstaan zijn fabrikanten het er momenteel over eens dat een vernetingsniveau van ongeveer 85% de optimale balans is tussen prestaties en risicominimalisatie.
EVA heeft ook een unieke prestatie op het gebied van UV-afscherming. De intensiteit van zonlicht is verdeeld in een regelmatig patroon, waarbij 0,7 nm - 280 nm licht de aarde nauwelijks bereikt, 280 nm - 400 nm in het UV-gebied, 400 nm - 750 nm in het zichtbare gebied en 750 nm - 3000 nm in het infrarood. Bestaande EVA-producten, zoals Foster F406, hebben een lage UV-afschakeling, terwijl de meeste EVA's van andere fabrikanten een UV-afschakeling van 360 nm - 380 nm hebben, wat erop wijst dat EVA zelf een bepaalde UV-afschakeling heeft. De UV-afscherming berust op de UV-absorbers in EVA, die het UV-licht absorberen en omzetten in warmte die wordt afgegeven, waardoor de zonnemodule wordt beschermd tegen overmatige UV-schade. Er is echter een gebrek aan gedetailleerde en nauwkeurige gegevens over de levensduur van UV-absorbers, wat een mysterie is geworden op het gebied van onderzoek naar EVA-materialen. Zodra de UV-absorber het begeeft, kan EVA veranderingen in eigenschappen ondergaan, zoals vergeling, als gevolg van langdurige blootstelling aan UV-licht.
De vernettingsreactie van EVA is een belangrijk onderdeel van de verbetering van de prestaties, omdat EVA-folie, als een thermohardende smeltlijm, tijdens het verwarmingsproces een vernettingsreactie ondergaat om een thermohardende gelhars te vormen. Vóór het lamineren heeft de EVA-folie een lineaire macromoleculaire structuur. Bij verhitting breekt het crosslinking-middel af om reactieve vrije radicalen te vormen, die intermoleculaire reacties tussen de EVA-moleculen teweegbrengen en de moleculen geleidelijk verbinden tot een netstructuur. Deze webachtige structuur is als een stevig 'spinnenweb', waardoor de mechanische eigenschappen van EVA sterk verbeteren, waardoor het steviger en duurzamer is; de hittebestendigheid is aanzienlijk verbeterd, waardoor het stabiel kan werken bij hogere temperaturen; de oplosmiddelbestendigheid is verbeterd, waardoor het minder gevoelig is voor erosie door chemische oplosmiddelen; en de verouderingsbestendigheid is verbeterd, waardoor het lange tijd kan worden gebruikt en de verouderingsbestendigheid is ook verbeterd, zodat de prestaties stabiel blijven gedurende lange perioden.
EVA-folies bestaan uit een aantal componenten, waaronder het EVA-lichaam, het crosslinking agentsysteem (dat zowel de crosslinkinginitiator als de crosslinkingagent omvat), de polymerisatieblokker, de warmtestabilisator, de lichtstabilisator, de silaankoppelaar en andere componenten. Deze componenten werken synergetisch met elkaar samen om de prestaties van het EVA te bepalen. Het systeem van crosslinking agent is bijvoorbeeld verantwoordelijk voor het in gang zetten van de crosslinking reactie bij verhitting, waardoor de maasstructuur van EVA wordt opgebouwd; de hittestabilisator beschermt EVA tegen overmatige afbraak of vervorming bij hoge temperaturen; de lichtstabilisator helpt EVA te beschermen tegen schade veroorzaakt door ultraviolette en andere lichtstralen; en de silaankoppelingsagent speelt een belangrijke rol bij het versterken van de sterkte van de verbinding tussen EVA en andere materialen.
In de praktijk is EVA onderhevig aan een aantal storingen. Vergeeling is een van de meest voorkomende problemen, dat voornamelijk door twee factoren wordt veroorzaakt. Enerzijds reageert het additievensysteem met elkaar om vergeling te veroorzaken, wat lijkt op een interne 'chemische reactie melee', een ongewenste chemische reactie tussen verschillende additieven, waardoor de kleur en prestaties van EVA veranderen; anderzijds staat de EVA molecule onder de omstandigheden van zuurstof en licht en leidt zijn eigen de-acetyleringsreactie tot vergeling. Daarom is het ontwerp van EVA-formules van het grootste belang, omdat het rechtstreeks de antivergelingsprestaties van EVA bepaalt. Bubbels moeten niet worden genegeerd, een van de interne componenten van de EVA bubbels gegenereerd door het falen om te pompen in een tijdige wijze, die nauw verwant is aan de EVA additief systeem, de mate van matching van andere materialen en EVA en lamineerproces en een verscheidenheid van andere factoren, de andere is een slechte match tussen de materialen in de laminering van de bubbels gegenereerd, dat is net als twee 'persoonlijkheid' partners gedwongen samen, dat is de 'persoonlijkheid' van de partners. Dit is net als twee partners met 'onverenigbare persoonlijkheden' die onder dwang worden samengevoegd, wat onvermijdelijk tegenstrijdigheden en problemen zal opleveren. Het fenomeen van de delaminatie komt ook van tijd tot tijd voor, en de delaminatie van het backplane kan toe te schrijven zijn aan het ongeschikte crosslinking graad of slechte het plakken sterkte met het backplane; en de glasdelaminatie kan problemen van de silaankoppelingsagent zijn, is de glasoppervlakte niet schoon of de ongeschikte crosslinking graad en andere redenen.
Samenvattend kan worden gesteld dat EVA als fotovoltaïsch materiaal een uiterst belangrijke rol speelt in zonnemodules, hoewel het vele uitstekende eigenschappen heeft, maar ook te kampen heeft met een aantal uitdagingen en problemen. Met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie en diepgaand onderzoek wordt aangenomen dat in de toekomst de prestaties van EVA verder zullen worden geoptimaliseerd en dat de toepassing ervan op het gebied van fotovoltaïsche en andere gerelateerde gebieden uitgebreider en diepgaander zal worden, zodat een bijdrage wordt geleverd aan de wereldwijde energietransitie en duurzame ontwikkeling. Tegelijkertijd zal het onderzoek naar EVA-materialen de ontwikkeling van het hele gebied van de materiaalkunde blijven bevorderen, wat zal leiden tot de geboorte en toepassing van meer nieuwe materialen.