在蓬勃发展的光伏产业中，EVA 作为一种关键的光伏材料备受关注。所谓 EVA 是乙烯和醋酸乙烯的共聚物，其中醋酸乙烯含量在 25% - 40% 之间。它本质上是一种热熔胶。在室温下，它是无粘性和抗粘性的，这使它在未经处理时能保持相对稳定，便于储存和运输。当在特定条件下进行热压时，神奇的事情就发生了：它会熔化、交联和固化，最终变成一种完全透明的物质。固化后的 EVA 与玻璃紧密结合，大大提高了玻璃的透光率，从而在提高太阳能组件的输出透明度方面发挥了不可或缺的作用。其厚度通常在 0.4 毫米至 0.6 毫米之间，表面平整，厚度均匀。其内部还含有交联剂，可在 150°C 的固化温度下成功交联，并通过挤压成型工艺形成稳定的粘合层。
从历史上看，在光伏材料的早期阶段，研究人员曾尝试过各种聚合物组合，其中 EVA 因其独特的性能而脱颖而出。例如，EVA 最早被用于一些早期的小型太阳能项目，尽管当时对其性能的优化仍处于起步阶段，但它已显示出与玻璃等材料结合使用可提高透光率的潜力。
从性能角度分析，EVA 具有许多出色的特性。它的柔韧性极好，就像橡胶一样，可以弯曲到一定程度而不会断裂，这使它可以在不同的安装环境和外部冲击下保护内部组件。它的抗冲击性也不容小觑，在受到外部物体撞击时可以吸收和分散能量，避免太阳能组件受到严重损坏。它的弹性使其能够在轻微变形后迅速恢复，确保了材料的稳定性。光学透明性是光伏领域的一个重要优势，能最大限度地透光，减少光损失，提高光电转换效率。在低温环境下，它仍能保持良好的柔韧性，这对于一些寒冷地区的太阳能设施安装意义重大。它的粘合性能使其能够与多种材料粘合，从而构建牢固的模块结构。抗环境应力开裂性能可确保在复杂多变的自然环境（如风沙侵蚀和温度急剧变化）中不易出现裂缝，影响性能。耐候性使其能够承受长时间的阳光直射、雨淋、风吹、雪打以及其他恶劣的气候条件。耐化学性可确保在接触某些化学物质时，不会发生化学反应而导致性能下降。热封性便于生产过程中的封装操作，提高生产效率。
EVA 的特性与分子量（以熔融指数 MI 表示）和醋酸乙烯含量（以 VA 表示）密切相关。当 MI 保持不变时，VA 含量的增加会为 EVA 注入更多的 "活力"，从而改善其弹性、柔韧性、粘合性、相容性和透明度。反之，如果 VA 含量减少，EVA 的性能特征就会逐渐向聚乙烯靠拢。在确定 VA 含量时，尽管分子量的增加会增强抗冲击性和应力开裂性，但 MI 的减少会导致软化点降低、加工性和表面光泽度提高，但强度却会降低。
就 VA 含量分类而言，不同含量范围的 EVA 具有截然不同的用途。例如，VA 含量在 5% 至 15% 之间的 EVA 因其相对较高的硬度和柔韧性而被广泛应用于农用薄膜，可为农作物提供良好的绝缘性和保湿性，同时还具有一定的耐久性；用于包装薄膜，可保护产品免受外部污染和轻微撞击；用于电缆护套，可有效绝缘和保护电缆内部导体。在电缆护套中使用时，它可以有效地绝缘和保护电缆内部的导体。当 VA 含量在 15% 至 40% 范围内时，其柔韧性和附着力得到进一步提高，因此常用于鞋底的制造，可提供舒适的脚感和良好的防滑性能；在密封条领域，可紧密填充缝隙，起到密封防水、隔音等作用。在泡沫塑料的生产中，它可以制成具有良好缓冲性能的材料，由于它与多种材料具有良好的粘结性能，还可以制成各种热熔材料，可用于制作各种热熔材料。在生产泡沫塑料时，它可以生产出具有良好缓冲性能的材料，而且由于它与多种材料具有良好的粘合性能，还可以制成各种热熔胶，用于工业生产中的粘合工艺，而 VA 含量为 40% 至 70% 的 EVA 主要用作塑料加工的改性剂，可以改善其他塑料的性能，如增加韧性、提高抗冲击性等。VA 含量为 70% 至 95% 的 EVA 以乳液形式出售，用于涂料配方，可为涂料提供良好的附着力和柔韧性，用于纸张和织物涂料时，可增强其耐水性、耐磨性和柔韧性。
温度对 EVA 的附着力有至关重要的影响，而附着力又直接影响部件的性能和使用寿命。在熔融状态下，EVA 通过物理和化学键合机制与晶体硅太阳能电池晶片、玻璃和 TPT 粘合。未经改性的 EVA 具有透明、柔软的外观、热熔粘合性、较低的熔体温度和良好的熔体流动性，所有这些都使其在初始应用中具有优势。但它也有明显的缺陷，耐热性差，高温下易变形，伸长率大且缺乏弹性，内聚强度低，抗蠕变性差。这就导致在实际使用过程中，容易因热胀冷缩现象出现芯片碎裂，进而导致粘合剂脱层等严重问题，这无疑会大大降低太阳能电池组件的性能和使用寿命。
为了解决这些问题，化学交联法应运而生。在 EVA 中加入有机过氧化物交联剂，当 EVA 加热到特定温度时，交联剂会分解产生自由基，这些自由基就像 "连接使者"，引发 EVA 分子的结合，逐渐形成三维网状结构，最终导致 EVA 胶层交联固化。当交联度达到 60% 以上时，EVA 就能更好地抵御大气变化，有效抑制热胀冷缩现象。但需要注意的是，交联度并不是越高越好，根据理论研究和大量的实践经验表明，交联度越高，虽然 EVA 的透光率会有所提高，但组件的整体输出功率也会相应提高，经过对层压工艺参数的精心调整，EVA 的交联度最高可以达到 95%-98%，但此时在应用过程中产生开裂的风险会急剧增加。另一方面，交联度低的 EVA 容易与玻璃和背板分层，导致内部电路本身的机械性能大大降低。目前，经过反复试验，制造商普遍认为 85% 左右的交联度是性能与风险最小化之间的最佳平衡点。
EVA 还具有独特的紫外线截断性能。太阳光的强度分布是有规律的，0.7nm - 280nm 的光很难到达地球，280nm - 400nm 的光在紫外区，400nm - 750nm 的光在可见光区，750nm - 3000nm 的光在红外区。现有的 EVA 产品（如 Foster F406）的紫外线截止值较低，而其他制造商生产的大多数 EVA 的紫外线截止值为 360nm - 380nm，这表明 EVA 本身具有一定的紫外线截止能力。紫外线截止是依靠 EVA 内部的紫外线吸收剂吸收紫外线并将其转化为热量发射出去，从而保护太阳能电池组件免受紫外线的过度伤害。然而，目前缺乏有关紫外线吸收剂寿命的详细而准确的数据，这已成为 EVA 材料研究领域的一个谜。一旦紫外线吸收剂失效，EVA 可能会因长期暴露在紫外线下而发生黄变等性质变化。
EVA 的交联反应是其性能提升的关键部分，因为 EVA 薄膜作为一种热固性热熔胶，在加热过程中会发生交联反应，形成热固性凝胶树脂。在层压之前，EVA 薄膜具有线性大分子结构。加热时，交联剂分解形成活性自由基，引发 EVA 分子间的分子间反应，逐渐将分子连接起来，形成网状结构。这种网状结构就像一张坚固的 "蜘蛛网"，大大提高了 EVA 的机械性能，使其更加坚固耐用；耐热性显著提高，使其能够在更高的温度下稳定工作；耐溶剂性得到增强，使其不易受化学溶剂的侵蚀；耐老化性得到提高，使其能够长期使用，并且耐老化性也得到提高，能够长期保持性能稳定。
EVA 薄膜由多种成分组成，包括 EVA 本体、交联剂系统（包括交联引发剂和交联剂）、聚合阻断剂、热稳定剂、光稳定剂、硅烷偶联剂和其他成分。这些成分相互协同作用，决定了 EVA 的性能。例如，交联剂系统负责在加热时引发交联反应，从而形成 EVA 的网状结构；热稳定剂保护 EVA 在高温下不会过度分解或变形；光稳定剂有助于保护 EVA 免受紫外线和其他光线的破坏；硅烷偶联剂在增强 EVA 与其他材料之间的粘合强度方面发挥着重要作用。
在实践中，EVA 会出现许多故障。黄变是比较常见的问题之一，主要由两个因素造成。一方面，添加剂体系相互反应引发黄变，这就像一场内部的 "化学反应混战"，不同添加剂之间发生了不希望发生的化学反应，从而改变了 EVA 的颜色和性能；另一方面，EVA 分子在氧气和光照条件下，自身发生脱乙酰反应导致黄变。因此，EVA 配方的设计至关重要，它直接决定了 EVA 的抗黄变性能。气泡的产生也不容忽视，其一是EVA内部成分产生的气泡未能及时抽出，这与EVA的添加剂体系、其他材料与EVA的匹配程度以及层压工艺等多种因素密切相关；其二是材料之间匹配度较差在层压时产生的气泡，这就好比两个有'个性'的伙伴强行在一起，这是'个性'的伙伴。这就好比两个'性格不合'的伙伴强行结合在一起，难免会产生矛盾和问题。分层现象也时有发生，背板分层可能是交联度不合格或与背板结合强度差；而玻璃分层可能是硅烷偶联剂问题、玻璃表面不清洁或交联度不合格等原因。
综上所述，EVA 作为一种光伏材料，在太阳能组件中发挥着极其重要的作用，虽然它具有许多优异的性能，但也面临着一些挑战和问题。随着科学技术的不断进步和研究的不断深入，相信在未来，EVA 的性能将得到进一步优化，其在光伏领域以及其他相关领域的应用也将更加广泛和深入，为全球能源转型和可持续发展做出贡献。同时，EVA 材料的研究也将继续推动整个材料科学领域的发展，带动更多新材料的诞生和应用。