مقدمة: ما هو فيلم غلاف EPE؟

فيلم غلاف EPE، المعروف أيضًا باسم غلاف POE المبثوق بشكل مشترك، هو مادة تغليف كهروضوئية يتم إنتاجها عن طريق البثق المشترك لراتنج POE وراتنج EVA. في تصنيع الوحدات الشمسية، يستخدم بشكل أساسي للجمع بين سهولة معالجة EVA وأداء حاجز الرطوبة ومقاومة PID لـ POE.

يستخدم فيلم EVA التقليدي على نطاق واسع في إنتاج الوحدات الكهروضوئية لأنه يوفر أداء جيدًا لمقاومة PID، ونفاذية عالية للضوء، ومقاومة للأصفرار الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية والحرارة الرطبة، ومقاومة لآثار الحلزون، والتصاق قوي بالزجاج والطبقة الخلفية. ومع ذلك، فإن EVA له أيضًا قيود، مثل أداء حاجز الرطوبة الضعيف نسبيًا، ونقل بخار الماء الأعلى، وخطر أعلى من PID في ظل ظروف تشغيل معينة.

فيلم POE، بالمقارنة، لديه حاجز بخار ماء أفضل، ومقاومة طقس أقوى، وقدرة أكثر موثوقية لمقاومة PID. لكن POE له أيضًا تحدياته في المعالجة: التصاقه بالزجاج والطبقة الخلفية عادة ما يكون أضعف من EVA، وتفاعل التشابك أبطأ، وأثناء إنتاج الوحدة قد ينزلق الفيلم أو يتحرك بسهولة أكبر، مما قد يقلل من كفاءة الإنتاج.

لهذا السبب تم تطوير فيلم EPE. من خلال عملية البثق المشترك، يتم تغليف POE بطبقات EVA، لتشكيل هيكل شطيرة EVA-POE-EVA. يحافظ هذا التصميم على حاجز الرطوبة العالي لـ POE، مما يساعد على حماية الخلايا الشمسية من بخار الماء، مع الحفاظ أيضًا على التوافق الجيد للتصفيح وسهولة المعالجة من EVA. في الإنتاج العادي، يمكن لـ EPE تحسين موثوقية الوحدة وإنتاجية التصنيع عندما يتم التحكم في المواد وعملية التصفيح بشكل جيد.

الآلية الفنية: لماذا قد يحدث انفصال طبقات EPE أثناء التصفيح

على الرغم من أن EPE يجمع بين مزايا EVA و POE، إلا أن المادتين لا تتصرفان بنفس الطريقة تمامًا أثناء التصفيح. منحنيات المعالجة، خصائص التشابك، القطبية، قدرة امتصاص المواد المضافة، وسلوك التمدد الحراري مختلفة. قد تؤدي هذه الاختلافات إلى انفصال الطبقات وتكوين فقاعات، خاصة حول مناطق شرائط اللحام حيث يكون الضغط الموضعي وتغير السمك أكثر وضوحًا.

تختلف قطبية EVA و POE. EVA مادة قطبية، لذا فهي متوافقة جيدًا مع العديد من المواد المضافة. POE أقل قطبية، لذا فإن قدرتها على الاحتفاظ بالمواد المضافة القطبية مختلفة. مع مرور وقت التخزين، قد تهاجر المواد المضافة داخل طبقة POE تدريجيًا نحو طبقات EVA التي تتمتع بقطبية أقوى وقدرة امتصاص أفضل.

يغير هذا الهجرة للمواد المضافة البنية الداخلية وأداء فيلم EPE. نتيجة لذلك، قد تنخفض قوة الترابط بين طبقات POE و EVA. في الحالات الشديدة، قد يتم ضغط طبقة POE أو فصلها أو انفصالها موضعيًا أثناء تصفيح الوحدة. هذا أيضًا أحد أسباب أن عمر تخزين فيلم EPE أقصر عمومًا من فيلم التغليف الفردي EVA أو POE.

تحليل فني: تشكل فقاعات خطية على طول الأشرطة

غالبًا ما ترتبط الفقاعات الخطية الممتدة من أشرطة اللحام بالتأثير المشترك لهجرة المواد المضافة، وسرعة التشابك غير المتسقة، وسلوك التمدد الحراري المختلف بين EVA وPOE.

أثناء التصفيح، يتشابك EVA بشكل أسرع من POE. إذا لم تتشابك طبقة POE في الوقت المناسب، فقد لا يتم تفريغ الغازات الناتجة عن تحلل البيروكسيد بالكامل قبل تطبيق الضغط. يمكن أن تظل هذه الغازات محاصرة داخل اللوح وتشكل فقاعات.

سبب شائع آخر هو الترقق الموضعي لفيلم EPE عند مواضع الشريط والقضيب الناقل. قد يكون لطبقة POE الوسطى من EPE عدم انتظام في السمك في اتجاه TD بسبب عوامل المادة الخام. بالإضافة إلى ذلك، أثناء التصفيح، يزيد سمك تداخل الأشرطة والقضبان الناقلة من الضغط الموضعي. يمكن أن يجعل ذلك EPE أرق في ذلك الموضع، مما يخلق نقطة ضعف حيث يكون نقص المادة اللاصقة أو تراكم الغازات أكثر احتمالًا.

ببساطة، تتعرض منطقة الشريط لضغط أعلى أثناء التصفيح. إذا كانت طبقات EVA قد بدأت بالفعل في التشابك بينما طبقة POE بالقرب من الشريط لا تزال في حالة تدفق، فقد ينفصل هيكل EPE محليًا. قد تتصرف المادة المغلفة المتبقية عند موضع الشريط بشكل أشبه بـ POE، مع تشابك أبطأ وميل تدفق أعلى. تحت ضغط التصفيح، يمكن أن يخلق ذلك فقاعات خطية ملونة أو شفافة تنتشر للخارج من الشريط.

أعراض العملية الرئيسية التي يجب مراقبتها

• تظهر الفقاعات بشكل رئيسي على طول مسارات شريط اللحام وليس بشكل عشوائي عبر اللوح بأكمله.

• قد يبدو العيب كآثار هواء خطية رفيعة تمتد للخارج من مناطق الشريط أو القضيب الناقل.

• قد تصبح المشكلة أكثر وضوحًا عند تخزين فيلم EPE لفترة أطول.

• قد يزداد العيب عندما لا تكون درجة حرارة التصفيح، ووقت التفريغ، وتوقيت الضغط، أو درجة المعالجة متطابقة بشكل جيد مع تركيبة EPE المحددة.

اقتراحات تحكم عملية لعيوب تصفيح EPE

بالنسبة للفقاعات الناتجة عن سلوك المادة المتأصل في مادة التغليف EPE، يجب أن يجمع الحل بين إدارة المواد وتحسين عملية التصفيح. لا يكفي ضبط معلمة واحدة فقط دون التحقق من حالة تخزين الفيلم، ومنحنى التصفيح، وتوزيع الضغط في منطقة الشريط.

1. التحكم في وقت تخزين مادة EPE

قم بتخطيط شراء مادة التغليف EPE واستخدام الإنتاج بعناية. في ظل عدم تأثر الإنتاج، قلل قدر الإمكان من وقت تخزين فيلم EPE. يساعد وقت التخزين الأقصر في تقليل هجرة المواد المضافة من طبقة POE إلى طبقات EVA، مما يحافظ على سلوك الترابط بين الطبقات والربط المتقاطع الأكثر استقرارًا.

2. زيادة درجة حرارة التصفيح في الغرفة الأولى بشكل مناسب

يمكن للزيادة المناسبة في درجة حرارة التصفيح في الغرفة الأولى تسريع عملية الربط المتقاطع لـ POE في فيلم EPE. يساعد ذلك في تجنب الموقف الذي يصل فيه EVA إلى درجة ربط متقاطع عالية نسبيًا بينما لا يزال POE منصهرًا. يمكن أن يؤدي التزامن الأفضل بين معالجة EVA و POE إلى تقليل الإجهاد بين الطبقات والمساعدة في منع الفقاعات الخطية بالقرب من مواضع الشريط.

3. مطابقة توقيت التفريغ والضغط والمعالجة

إذا تم تطبيق الضغط مبكرًا جدًا بينما لا تزال طبقة POE عالية السيولة، فقد يتم حبس الغاز أو دفعه على طول مناطق الشريط. يجب أن تسمح وصفة التصفيح المصممة جيدًا بوقت كافٍ لاستخراج الهواء وتليين المادة قبل تطبيق الضغط الكامل. يجب التحقق من الإعداد الدقيق من خلال اختبارات درجة الربط المتقاطع، واختبارات قوة التقشير، وفحص المظهر بعد التصفيح.

4. التحقق من ارتفاع تكديس الشريط والقضيب الناقل

نظرًا لأن الضغط المحلي أعلى حول الأشرطة والقضبان الناقلة، فإن سمك التكديس الزائد يمكن أن يجعل EPE أرق عند هذه النقاط. يجب على فرق الإنتاج التحقق من استواء اللحام، ومحاذاة الشريط، وتداخل القضيب الناقل، واتساق التجميع. يمكن أن يؤدي تقليل فرق الارتفاع المحلي إلى تقليل خطر تشوه مادة التغليف المحلي وتكوين الفقاعات.

5. التحقق من جودة EPE الواردة

بالنسبة لفيلم EPE، يجب ألا يتحقق الفحص الوارد من المظهر والسمك فحسب، بل يجب أيضًا التركيز على انتظام السمك، ومدة الصلاحية، وظروف التخزين، وسلوك محتوى الجل، وأداء الالتصاق. إذا أمكن، يجب إجراء تصفيح تجريبي قبل الإنتاج الضخم عند تغيير الموردين أو الدُفعات أو هياكل الوحدات.

تعتمد هذه المدونة على تحليل الشذوذ العملي في إنتاج وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية والمراجع التالية:

1. الخبرة الميدانية من تحليل العيوب غير الطبيعية أثناء إنتاج الوحدات الكهروضوئية

2. شركة داو كيميكال، تشانغ وينشين، "POE تمكين الوحدات الكهروضوئية عالية الأداء"

3. شركة ساوثويست سيكيوريتيز، "التكرار من النوع N، صناعة POE تفتح دورة نمو عالية"

4. الإنتاج الكيميائي والتكنولوجيا، "بحث في تفاعل الارتباط المتقاطع لفيلم التغليف البولي أوليفيني للخلايا الكهروضوئية"

رؤية Ooitech

كمورد للمعدات، نرى الأمر بهذه الطريقة: فقاعات خط الشريط المرتبط بـ EPE ليست مجرد مشكلة مادية، بل هي أيضًا مشكلة نافذة عملية تعتمد على ملف درجة حرارة التصفيح، وكفاءة التفريغ، وتوقيت الضغط، واستواء التجميع. بالنسبة لمصنعي الوحدات الذين يستخدمون تقنيات الخلايا المتقدمة والأحجام الأكبر، يصبح التسامح مع تدفق المادة اللاصقة وارتفاع الطبقة المحلية أصغر بكثير، لذا يجب التعامل مع التحكم في عمر المادة اللاصقة والتحقق من وصفة التصفيح كجزء من نفس نظام الجودة. خط إنتاج الألواح الشمسية المستقر يحتاج إلى اختيار جيد للمادة اللاصقة والتحقق المنضبط من العملية قبل الإنتاج الضخم.