Sílice pirogénica hidrófila HIFULL® en adhesivos fotovoltaicos
Los adhesivos fotovoltaicos (FV) son materiales de encapsulación clave para los módulos solares fotovoltaicos, ya que influyen directamente en su fiabilidad y vida útil. La sílice pirógena puede utilizarse como aditivo para mejorar el rendimiento de los adhesivos fotovoltaicos.
En las aplicaciones, el rendimiento de la sílice pirógena hidrofílica y la sílice pirógena hidrofóbica difiere significativamente, dependiendo de la proporción del aditivo y la calidad del producto.
Los adhesivos fotovoltaicos se utilizan principalmente para unir y sellar módulos solares fotovoltaicos y curan a temperatura ambiente mediante la humedad del aire. Ofrecen diversas propiedades clave, entre ellas:
Los adhesivos fotovoltaicos no solo se utilizan para sellar módulos fotovoltaicos , sino también para la protección mediante recubrimiento de componentes electrónicos, el encapsulado de componentes pequeños y la unión y sellado industrial general de metales, vidrio, plásticos, etc. Dado que los módulos fotovoltaicos se utilizan principalmente en exteriores, los adhesivos fotovoltaicos también deben presentar una buena resistencia a la exposición a los rayos UV, al amarilleamiento, a los golpes mecánicos, a los choques térmicos y a las vibraciones.
Propiedades hidrófilas de la sílice pirogénica
La sílice pirogénica hidrófila se produce hidrolizando clorosilanos volátiles en una llama de hidrógeno y oxígeno. Presenta un polvo blanco y esponjoso, compuesto principalmente de sílice amorfa de alta pureza.
Este producto es atóxico, inodoro, libre de contaminación y resistente a altas temperaturas. Presenta un tamaño de partícula extremadamente pequeño, una gran superficie específica, una gran capacidad de adsorción superficial y una alta energía superficial, lo que le confiere una excelente estabilidad térmica, un alto aislamiento, inercia química y una alta pureza. Su microestructura única le permite dispersarse en agua y ser humedecido por ella.
Gracias a estas propiedades, la sílice pirógena hidrófila demuestra funcionalidades únicas en diversos campos, como la regulación de la reología y la tixotropía de los sistemas líquidos, el refuerzo del caucho de silicona , el espesamiento de líquidos no polares y su función como agente fluidificante en polvos alimentarios e industriales.
Proceso experimental
Para investigar más a fondo el impacto de las diferencias de dosis y calidad de la sílice pirogénica hidrófila en los adhesivos fotovoltaicos, los técnicos de Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. realizaron múltiples experimentos y verificaciones de datos.
En las pruebas de consistencia y tiempo de secado superficial de adhesivos fotovoltaicos con sílice pirógena hidrófila, tanto HL-200 como el Competidor A mostraron una mayor consistencia a medida que la dosis aumentaba del 2 % al 5 %. Sin embargo, con la misma dosis, HL-200 presentó un mayor aumento de consistencia que el Competidor A.
En cuanto al tiempo de secado superficial, al aumentar la dosis de sílice pirogénica, el tiempo de secado superficial del adhesivo fotovoltaico se redujo. Con una dosis del 3%, el HL-200 tuvo un tiempo de secado ligeramente mayor en comparación con el competidor A, mientras que con otras dosis, los tiempos de secado se mantuvieron relativamente constantes.
En pruebas de resistencia volumétrica de adhesivos fotovoltaicos con sílice pirogénica hidrófila, tanto el HL-200 como el competidor A mostraron un aumento de la elongación a la rotura y la resistencia a la tracción a medida que aumentaba la dosis. En cuanto a la elongación a la rotura, el HL-200 superó al competidor A con dosis del 2 %, 3 % y 4 %, pero fue ligeramente inferior con la dosis del 5 %. De igual manera, en cuanto a la resistencia a la tracción, el HL-200 presentó valores más altos con dosis del 2 %, 3 % y 4 %, pero fue ligeramente inferior con la dosis del 5 %.
En condiciones de envejecimiento a alta temperatura y humedad (85 °C, 85 % de humedad, 1000 horas), se evaluó la resistencia a la tracción de adhesivos fotovoltaicos con diferentes dosis de HL-200 y del competidor A para comparar los cambios antes y después del envejecimiento. La resistencia aparente del HL-200 y del competidor A tras el envejecimiento a alta temperatura y humedad fue similar. La adición de sílice pirogénica hidrófila ralentizó la pérdida de resistencia a la tracción y el alargamiento a la rotura de los adhesivos fotovoltaicos tras el envejecimiento.
La sílice pirógena hidrofílica HIFULL® tiene un impacto significativo y multifacético en el rendimiento de los adhesivos fotovoltaicos. Al controlar racionalmente la dosificación de sílice pirógena hidrofílica, se pueden optimizar eficazmente indicadores clave de rendimiento como la consistencia, el tiempo de secado superficial, la resistencia volumétrica, la resistencia a la tracción y la elongación a la rotura en condiciones de alta temperatura y alta humedad.
En futuras investigaciones y producción, es necesario profundizar en los mecanismos de interacción entre la sílice pirogénica hidrófila y los sistemas adhesivos fotovoltaicos para desarrollar productos adhesivos fotovoltaicos de mayor rendimiento, satisfacer las crecientes demandas de la industria fotovoltaica y proporcionar referencias técnicas fiables. Se recomienda optimizar los procesos basados en sistemas de resina específicos en aplicaciones prácticas para lograr el mejor rendimiento integral.
Otras lecturas:
conclusión
Los nanomateriales pirogénicos, como la sílice pirogénica y la alúmina pirogénica, tienen un valor de aplicación significativo en recubrimientos UV y pueden mejorar notablemente su rendimiento. Sin embargo, su grado de dispersión en el recubrimiento influye de forma crucial en su rendimiento. Una buena dispersión permite que los nanomateriales se distribuyan uniformemente en el sistema de recubrimiento, aprovechando al máximo sus propiedades únicas para mejorar la viscosidad y la tixotropía del recubrimiento, mejorar el estado de las partículas y potenciar el brillo, la transmitancia de la luz, la dureza del lápiz y la resistencia a la abrasión de la película de recubrimiento.
Por el contrario, una dispersión deficiente puede provocar viscosidad anormal, defectos en la película de recubrimiento, reducción del brillo y la transmitancia de la luz, así como inestabilidad en la dureza y la resistencia a la abrasión. Por lo tanto, al aplicar nanomateriales pirogénicos en recubrimientos UV, es fundamental priorizar la investigación y la optimización de los procesos de dispersión, utilizar equipos y agentes dispersantes adecuados y garantizar una buena dispersión de los nanomateriales en el recubrimiento. Esto permitirá aprovechar al máximo los efectos de mejora del rendimiento de los nanomateriales pirogénicos en los recubrimientos UV e impulsar el desarrollo de la industria de los recubrimientos UV.





