Применение гидрофобного пирогенного диоксида кремния в инкапсуляционных пленках для фотоэлектрических систем
В условиях бурного развития фотоэлектрической промышленности производительность и стабильность фотоэлектрических модулей приобретают первостепенное значение. Фотоэлектрический инкапсулянт, являясь важнейшим упаковочным материалом, обеспечивающим надежную работу фотоэлектрических модулей, привлек большое внимание с точки зрения оптимизации его производительности.
Дымчатый диоксид кремния, уникальная функциональная добавка, в частности гидрофобный дымчатый диоксид кремния , оказывает сложное и решающее влияние на свойства герметиков для фотоэлектрических модулей. Углубленное исследование их взаимосвязи имеет большое значение для повышения качества фотоэлектрических модулей.
Защитные составы для фотоэлектрических модулей (PV encapsulant) — это категория клеев и герметизирующих материалов, специально используемых в процессе производства солнечных фотоэлектрических модулей. Их основные функции в фотоэлектрических модулях включают: герметизацию и защиту солнечных элементов, изоляцию их от внешней влаги, кислорода, пыли и других примесей для предотвращения коррозии и продления срока службы модулей; обеспечение структурной стабильности за счет прочной адгезии, надежно соединяющей элементы с рамами, задними панелями и другими компонентами; и обеспечение определенных электроизоляционных свойств для гарантии электробезопасности во время выработки электроэнергии.
Дымчатый диоксид кремния получают главным образом путем высокотемпературного гидролиза галосиланов (таких как тетрахлорид кремния) в водородно-кислородном пламени. В ходе этого процесса галосилан быстро гидролизуется при высоких температурах, образуя первичные частицы диоксида кремния. Затем эти первичные частицы сталкиваются и агломерируются, образуя агрегаты с трехмерной сетевой структурой. Его структурные характеристики включают чрезвычайно малый размер частиц, обычно от 7 до 40 нм , и большую удельную площадь поверхности, которая может достигать 50–400 м²/г . Эта уникальная микроструктура придает дымчатому диоксиду кремния множество особых свойств.
Гидрофильный пирогенный диоксид кремния имеет поверхность, богатую силанольными группами (Si–OH), что обеспечивает взаимодействие с водой и другими полярными веществами, и хорошо диспергируется в полярных растворителях. Гидрофобный пирогенный диоксид кремния, напротив, получают путём химической модификации поверхности гидрофильного пирогенного диоксида кремния. Этот процесс приводит к введению органических групп (таких как метильные или винильные), которые покрывают часть силанольных групп, тем самым снижая полярность поверхности и придавая ей гидрофобность, что приводит к лучшему диспергированию в неполярных или слабополярных системах.
Гидрофобный дымящийся кремнезем
как гидрофобный пирогенный диоксид кремния ведет себя в фотоэлектрических инкапсулянтах?
Технические специалисты компании Hubei Huifu Nanomaterial Co., Ltd. провели испытания и проверки посредством экспериментов.
При проведении испытаний на консистенцию и высыхание поверхности консистенция влияет на процесс нанесения инкапсулянта, а время высыхания поверхности влияет на эффект отверждения после нанесения.
Техники добавляли в герметик для фотоэлектрических элементов гидрофобный осажденный диоксид кремния HB-139 и конкурирующий продукт B в соотношениях 3%, 4%, 5%, 6% и 7%. По мере увеличения количества добавленного гидрофобного осажденного диоксида кремния консистенция постепенно увеличивалась, текучесть снижалась, а время высыхания поверхности постепенно уменьшалось.
Что касается консистенции, при добавлении 3% и 4% HB-139 продемонстрировал более высокую консистенцию, чем конкурирующий продукт B, тогда как при 5%, 6% и 7% HB-139 имел более низкую консистенцию, чем конкурирующий продукт B. Что касается времени высыхания поверхности, за исключением уровня добавления 4%, когда HB-139 высыхал быстрее, чем конкурирующий продукт B, время высыхания при других уровнях добавления в целом было аналогичным.
В ходе испытаний, оценивающих влияние на прочность насыпного объема инкапсулянта фотоэлектрических элементов, по мере увеличения количества добавляемого гидрофобного пирогенного диоксида кремния удлинение при разрыве сначала увеличивалось, а затем уменьшалось, в то время как прочность на разрыв демонстрировала тенденцию к росту.
В испытаниях на удлинение при разрыве HB-3 показал лучшие результаты при добавлении 4% и 139%. При добавлении 5%, 6% и 7% HB-139 и конкурирующий продукт B имели свои преимущества. В испытаниях на прочность на разрыв, за исключением случая добавления 4%, HB-139 показал более высокую прочность на разрыв, чем конкурирующий продукт B, при добавлении менее 6%, но при 7% прочность на разрыв HB-139 была ниже, чем у конкурирующего продукта B.
В условиях старения при высокой температуре и высокой влажности (85 °C, влажность 85%, 1000 часов) были протестированы характеристики HB-139 и конкурирующего продукта B. Оба показали схожие показатели прочности после старения, а добавление гидрофобного пирогенного диоксида кремния замедлило снижение прочности на разрыв и удлинения при разрыве фотоэлектрического инкапсулянта.
В испытаниях на устойчивость к пожелтению, по мере увеличения количества добавляемого гидрофобного пирогенного диоксида кремния, устойчивость к пожелтению при высоких температурах и влажности повышалась. Это в основном объясняется фотохимической стабильностью гидрофобного пирогенного диоксида кремния и его нанобарьерным эффектом, который препятствует диффузии молекул кислорода и воды, тем самым подавляя реакции фотоокисления.
Гидрофобный пирогенный диоксид кремния значительно повышает надежность фотоэлектрических инкапсулянтов в условиях высоких температур и влажности за счет укрепления сшивки, повышения атмосферостойкости и улучшения механических свойств. По мере того, как фотоэлектрическая промышленность движется к повышению эффективности и увеличению срока службы, применение гидрофобного пирогенного диоксида кремния в фотоэлектрических инкапсулянтах станет одной из ключевых технологий повышения качества модулей.
Привет, Клиенты!
Меня зовут Ван, я бизнес-менеджер HIFULL, я работаю в сфере производства пирогенного кремнезема более 10 лет. Не стесняйтесь обращаться ко мне. Я с радостью предоставлю вам лучший сервис и продукцию.
