Application de silice pyrogénée hydrophobe dans les films d'encapsulation photovoltaïques

Dans le contexte du développement dynamique de l'industrie photovoltaïque, la performance et la stabilité des modules photovoltaïques revêtent une importance capitale. L'encapsulant photovoltaïque, matériau d'emballage essentiel garantissant la fiabilité des modules photovoltaïques, a suscité une attention particulière pour l'optimisation de ses performances.

Silice pyrogénée, un additif fonctionnel unique, en particulier silice pyrogénée hydrophobeexerce une influence complexe et cruciale sur les propriétés des encapsulants photovoltaïques. Des recherches approfondies sur leur relation sont essentielles pour améliorer la qualité des modules photovoltaïques.

La silice pyrogénée est principalement produite par hydrolyse à haute température d'halosilanes (tels que le tétrachlorure de silicium) dans une flamme hydrogène-oxygène. Au cours de ce processus, l'halosilane s'hydrolyse rapidement à haute température pour former des particules de silice primaires. Ces particules primaires entrent ensuite en collision et s'agglomèrent pour former des agrégats présentant une structure en réseau tridimensionnel. Ses caractéristiques structurelles incluent une taille de particules extrêmement fine, généralement comprise entre 1 et 2. 7 – 40 nm, et une grande surface spécifique, qui peut atteindre 50–400 m²/gCette microstructure unique confère de nombreuses propriétés spéciales à la silice pyrogénée.

La silice pyrogénée hydrophile présente une surface riche en groupes silanol (Si–OH), ce qui lui permet d'interagir avec l'eau et d'autres substances polaires, et se disperse bien dans les solvants polaires. En revanche, la silice pyrogénée hydrophobe est produite par modification chimique de sa surface. Ce procédé introduit des groupes organiques (tels que des groupes méthyle ou vinyle) qui recouvrent certains des groupes silanol, réduisant ainsi la polarité de la surface et lui conférant une hydrophobicité, ce qui conduit à une meilleure dispersion dans les systèmes apolaires ou faiblement polaires.

Silice fumée hydrophobe

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POUR EN SAVOIR PLUS Silice fumée hydrophobe

Comment se comporte la silice pyrogénée hydrophobe dans les encapsulants PV ?

Les techniciens de Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. ont effectué des tests et des validations par le biais d'expériences.

Dans les tests de consistance et de séchage de surface, la consistance affecte le processus d'application de l'encapsulant, tandis que le temps de séchage de surface influence l'effet de durcissement après l'application.

Les techniciens ont ajouté silice pyrogénée hydrophobe HB-139 et le produit concurrent B à des ratios de 3 %, 4 %, 5 %, 6 % et 7 % par rapport à l'encapsulant PV. À mesure que la quantité de silice pyrogénée hydrophobe ajoutée augmentait, la consistance augmentait progressivement, réduisant la fluidité, et le temps de séchage de la surface diminuait progressivement.

En termes de consistance, à des quantités ajoutées de 3 % et 4 %, le HB-139 a montré une consistance plus élevée que le produit concurrent B, tandis qu'à 5 %, 6 % et 7 %, le HB-139 avait une consistance inférieure à celle du produit concurrent B. En ce qui concerne le temps de séchage de surface, sauf au niveau d'ajout de 4 % où le HB-139 a séché plus rapidement que le produit concurrent B, les temps de séchage étaient généralement similaires aux autres niveaux d'ajout.

HB-139 Propriétés et applications fonctionnelles

Lors des tests évaluant l'effet sur la résistance volumique de l'encapsulant PV, à mesure que la quantité ajoutée de silice pyrogénée hydrophobe augmentait, l'allongement à la rupture augmentait d'abord puis diminuait, tandis que la résistance à la traction montrait une tendance à la hausse.

Lors des essais d'allongement à la rupture, à des niveaux d'ajout de 3 % et 4 %, le HB-139 a obtenu de meilleurs résultats. À 5 %, 6 % et 7 %, le HB-139 et le produit concurrent B présentaient chacun leurs avantages. Lors des essais de résistance à la traction, sauf à un niveau d'ajout de 4 %, le HB-139 a présenté une résistance à la traction supérieure à celle du produit concurrent B à des niveaux d'ajout inférieurs à 6 %, mais à 7 %, la résistance à la traction du HB-139 était inférieure à celle du produit concurrent B.

Dans des conditions de vieillissement à haute température et forte humidité (85 °C, 85 % d'humidité, 1000 139 heures), les performances du HB-XNUMX et du produit concurrent B ont été testées. Les deux produits ont présenté des performances similaires en termes de résistance apparente après vieillissement, et l'ajout de silice pyrogénée hydrophobe a ralenti la baisse de la résistance à la traction et de l'allongement à la rupture de l'encapsulant photovoltaïque.

Lors des tests de résistance au jaunissement, la résistance au jaunissement à haute température et humidité s'est améliorée à mesure que la quantité de silice pyrogénée hydrophobe ajoutée augmentait. Ceci est principalement dû à la stabilité photochimique de la silice pyrogénée hydrophobe et à son effet nano-barrière, qui entrave la diffusion des molécules d'oxygène et d'eau, inhibant ainsi les réactions de photo-oxydation.

La silice pyrogénée hydrophobe améliore considérablement la fiabilité des encapsulants photovoltaïques dans les environnements à haute température et à forte humidité en renforçant le réseau de réticulation, en améliorant la résistance aux intempéries et en améliorant les propriétés mécaniques. À mesure que l'industrie photovoltaïque progresse vers un rendement accru et une durée de vie prolongée, l'utilisation de la silice pyrogénée hydrophobe dans les encapsulants photovoltaïques deviendra une technologie clé pour améliorer la qualité des modules.