Зачем использовать силиконовую смолу в оптической промышленности?

Фотоэлектрическая (PV) возобновляемая энергия стала основным драйвером достижения глобальной зеленой трансформации и сокращения выбросов углерода, вступив в последние годы в новую эру стремительного развития. По мере расширения масштабов строительства фотоэлектрических электростанций и применения в сложных условиях окружающей среды, отрасль’предъявляет все более высокие технические требования к характеристикам герметизирующих материалов и адгезивов заднего листа. Выбор высококачественных смоляных материалов не только напрямую влияет на начальные характеристики солнечных модулей, но и определяет стабильность, долговечность и эффективность выработки электроэнергии. Высокие стандарты термостойкости, прочности сцепления, устойчивости к атмосферным воздействиям и долгосрочной безопасности устанавливают новые ориентиры для надежности таких применений, особенно для модулей, рассчитанных на срок службы более “25+ лет.”

Силиконовые смолы благодаря уникальной химической структуре и физическим свойствам демонстрируют исключительные преимущества в герметизации и применении адгезивов заднего листа для высококачественных фотоэлектрических модулей. Существуют различные типы силиконовых смол, такие как MQ, MDT и Q-тип, и тип смолы—определяется ее молекулярной структурой и функциональными группами.—влияет на его пригодность для конкретных применений в области инкапсуляции, покрытий, клеев и водоотталкивающих средств. Некоторые виды силиконовых смол обеспечивают определенные преимущества для применения в инкапсуляции и адгезивах заднего листа в фотоэлектрических модулях, такие как повышенная долговечность, гибкость и совместимость с различными подложками. Эти смолы служат ключевыми связующими и покрытиями для слоев модуля и обеспечивают совместимость с разнообразными материалами, создавая прочную основу для высокой эффективности и сверхдолгого срока службы фотоэлектрических систем.

Существует шесть аспектов внедрения силиконовой смолы в оптической промышленности:

• Каковы требования к фотоэлектрической промышленности?
• Какова роль адгезива заднего листа?
• Какими характеристиками обладает силиконовая смола?
• Каковы преимущества применения силиконовых смол в инкапсуляции фотоэлектрических модулей?
• Каково применение силиконовой смолы в адгезивах заднего листа?
• Как повысить производительность силиконовых оптических смол?

1. Каковы требования к фотоэлектрической промышленности?

Согласно статистике авторитетных организаций, таких как Международное энергетическое агентство (МЭА) и Китайская ассоциация фотоэлектрической промышленности (CPIA), глобальная установленная мощность фотоэлектрических систем превысила 1200 ГВт в 2023 году. В такой масштабной отрасли фотоэлектрические модули нуждаются в смоляных инкапсулянтах и адгезивах, обеспечивающих долговечность и стабильность в широком диапазоне температур. Однако отрасль сталкивается с такими проблемами, как “ограниченные земельные ресурсы, высокая экологическая нагрузка и острая ценовая конкуренция.” Эффективные, долговечные и адаптируемые к суровым условиям технологии инкапсуляции модулей—при поддержке передовых силиконовых и органических смол—срочно необходимы в этих приложениях.

Сценарии, такие как наземные установки, жилые крыши, BIPV и воздействие пустыни, приливных зон или климата с высокой влажностью, предъявляют следующие требования к адгезивам для инкапсуляции и заднего листа:

(1) Долговременная стойкость к высоким температурам, низким температурам, влажному теплу, УФ-излучению и атмосферным воздействиям;

(2) Стойкость к экстремальным климатическим воздействиям, таким как соляной туман, кислотные дожди, пыльные бури и лед/снег с низкой потерей вязкости; передовые силиконовые смолы помогают снизить потерю вязкости в этих экстремальных условиях.

(3) Чрезвычайно низкая паропроницаемость и отличные электроизоляционные свойства—напрямую связанные с поверхностными свойствами и водоотталкивающей способностью силиконовой смолы;

(4) Прочная, долговечная адгезия и совместимость интерфейса с пленками, стеклом и другими материалами;

(5) Промышленность продолжает преодолевать ограничения традиционных материалов, таких как EVA и POE, путем внедрения новых высокопроизводительных силиконовых смол—эти нереакционноспособные сшитые смолы в сочетании с соответствующими метильными или винильными группами обеспечивают “глубокий защитный барьер”.

Для удовлетворения меняющихся потребностей фотоэлектрической промышленности необходимо использовать высокопроизводительные материалы и следовать передовым практикам. Такой подход обеспечивает оптимальные результаты в производительности и долговечности модулей.

2. Какова роль адгезива заднего листа?

Типичный фотоэлектрический модуль состоит из пяти слоев: “стекло/адгезивная пленка/солнечный элемент/адгезивная пленка/задний лист.” Основные компоненты включают адгезивную пленку для инкапсуляции и адгезив для заднего листа. Такие адгезивы и инкапсулирующие пленки тщательно выбираются по их кинетике отверждения, температурам отверждения и совместимости. Важно проверить совместимость и ознакомиться с техническими паспортами перед применением, чтобы обеспечить надлежащую производительность и безопасность.

(1) Адгезивная пленка для инкапсуляции в основном используется для размещения солнечных элементов между стеклом и задним листом, обеспечивая множество функций, таких как герметизация, изоляция, амортизация и защита, что требует стабильного полимерного остова для предотвращения пожелтения и обеспечения долговечности под воздействием УФ-излучения и высоких температур.

(2) Адгезив для заднего листа/инкапсуляции не только выполняет физические функции, такие как склеивание, механическая нагрузка, гидроизоляция и пылезащита, но также определяет долгосрочную стабильность и безопасность “lifeline” модуля при эксплуатации на открытом воздухе. Силиконовая смола более устойчива к нагреву, атмосферным воздействиям и химическим атакам, чем многие конкурирующие смолы, эпоксидные или акрилатные варианты.

(3) Если герметизирующий материал не обладает достаточной стойкостью к старению, он весьма склонен к таким отказам, как “микротрещины, расслоение, PID, проникновение влаги, короткие замыкания, эрозия и пожелтение,” которые влияют на цвет, производительность генерации энергии и срок службы продукта.

3. Каковы характеристики силиконовой смолы?

Силиконовая смола — это сшитый полимерный материал с основной цепью Si-O-Si и многочисленными органическими группами вокруг нее, обычно метильными группами, обеспечивающими гидрофобные водоотталкивающие свойства. Трехмерная сетчатая структура сильно сшита, а расстояние между “O” атомами в основной цепи относительно велико, придавая “сбалансированную жесткость и гибкость” characteristic—что является характерным преимуществом перед покрытиями на основе силиката натрия или только эпоксидных смол. Силиконовая смола может использоваться в жидкой форме. Кроме того, виниловые группы, присутствующие в силиконовых смолах, могут вступать в реакции присоединения, часто катализируемые платиной, для достижения сшивания и отверждения при умеренных температурах. При приготовлении или модификации силиконовых смол важно измерять правильные количества каждого компонента, чтобы обеспечить оптимальную производительность и стабильные результаты.

(1) Чрезвычайно высокая термическая стабильность, термостойкость (температура стеклования >200°°C, способна выдерживать кратковременные высокие температуры >350°C);

(2) Высокая коррозионная стойкость, устойчивость к гидролизу, устойчива к кислотам, щелочам, солям, озону и УФ-излучению без разложения;

(3) Отличные изоляционные свойства (сопротивление на уровне 10¹⁴Ω·см, способна выдерживать пробой напряжения без обугливания);

(4) Низкая поверхностная энергия, гидрофобность и олеофобность, водоотталкивающие свойства, важные для предотвращения проникновения влаги во время контакта и эксплуатации;

(5) Регулируемая вязкоупругость и гибкость, устойчивость к растрескиванию под воздействием ветровых нагрузок, температурных напряжений или механических нагрузок благодаря сетчатой структуре смолы;

(6) Высокая светопропускаемость и устойчивость к пожелтению (стабильность цвета) с минимальными потерями на поглощение в солнечном спектре (особенно в видимом спектре);

(7) Может подвергаться различным химическим модификациям для улучшения адгезии, реакции отверждения и совместимости интерфейса с различными подложками, такими как стекло, пленки, задние листы и кремниевые пластины.

XJY-8206  Methyl Vinyl Siloxane Resin

Производится путём полимеризации тетрафункционального силоксана (Q) и монофункционального метилсилоксана (M). Кремнийорганические полимеры и соединения, изготовленные из материалов VMQ, обеспечивают широкий температурный диапазон, износостойкость, стойкость к атмосферным воздействиям, сопротивление компрессионному коагулированию, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и другие физические свойства, и могут использоваться в электротехнической промышленности, светодиодных и других отраслях.

Серия XJY-8206N Решение Метил Винил MQ Силиконовая Смола

Он бесцветный и прозрачный и состоит из винил MQ силиконовой смолы и винилсиликонового масла. Может использоваться для LSR（оптического жидкого силиконового каучука）, жидкого аддитивного силиконового каучука, а также может применяться для других двухкомпонентных адгезивов.

For best results, always follow the manufacturer’s recommended procedures and guidelines for mixing and curing to ensure optimal product performance.

 

4. Каковы преимущества применения силиконовых смол при герметизации фотоэлектрических модулей?

(1) Превосходная устойчивость к атмосферным воздействиям и адаптивность к окружающей среде

Силиконовые смолы имеют диапазон длительных рабочих температур от -60°°C до 200°°C, сохраняя стабильные свойства при высоких и низких температурах. Это намного превосходит выносливость типичных эпоксидных смол или акрилатных чувствительных к давлению клеев в сложных условиях—полярных регионов, пустынь и прибрежных климатов. Важно, что силиконовые смолы сохраняют свои стабильные свойства в течение длительных периодов времени, даже при воздействии изменяющихся условий окружающей среды.

5. Каково применение силиконовой смолы в адгезивах заднего листа?

(1) Устойчивость к коррозии окружающей среды и обеспечение внутренней стабильности

Задняя панель является “последним барьером” модуля, напрямую определяя его герметичную защиту и влагонепроницаемый барьер. Использование органического силиконового адгезива для задней панели образует прочный, непроницаемый, долговечный клеевой слой с выдающейся термостойкостью и водоотталкивающими свойствами, блокируя проникновение внешней влаги, пыли и загрязнений, тем самым уменьшая потенциальные проблемы в источнике. При подготовке силиконовых адгезивов важно использовать бутылку для точного добавления и смешивания растворителей или добавок, обеспечивая правильную формулу и оптимальные характеристики адгезива.

(2) Высокая прочность сцепления, поддерживающая весь жизненный цикл

Силиконовая смола обладает отличной совместимостью с различными материалами задних панелей, такими как TPT, TPE, фторированные пленки, полиэфирные пленки и соэкструзионные пленки, эффективно противостоя воздушной и ионной коррозии.

(3) Клей для задней панели остается гибким в течение длительного времени с равномерным распределением напряжения, сохраняя прочность сцепления при ветровых нагрузках, падениях, перемещениях и т.д., тем самым снижая риск проникновения воды или короткого замыкания из-за растрескивания задней панели или отказа клея.

(4) Совместимость с различными материалами задних панелей и конструктивными решениями

Силиконовые смолы демонстрируют сильную адаптивность к двухстекольным, одностекольным, многорядным, высокоплотным модулям, гибким модулям и другим новейшим структурам;

Поддерживает полностью автоматизированные промышленные процессы, включая дозирование, вальцевание, напыление, горячее прессование и литье под давлением, значительно снижая производственные затраты и повышая стабильность качества.

(5) Повышает безопасность и надежность модулей

Силиконовый адгезив для задней панели устойчив к высокому напряжению, изолирует и не карбонизируется, обеспечивая долгосрочную избыточность безопасности даже при ударах молнии или скачках напряжения.

Клеевая пленка не содержит горючих частей, снижая риск возгорания и теплового разгона, тем самым повышая внутреннюю надежность для клиентов.

Без растворителей, без галогенов и с низким запахом, соответствует стандартам зеленой сертификации для глобальных клиентов в ЕС, Юго-Восточной Азии и т.д.

6. Как повысить производительность оптических силиконовых смол?

По сравнению с традиционными материалами EVA, POE и PU, органическая силиконовая смола достигает более 95% светопропускания, превосходя обычные инкапсулирующие адгезивы (90-93%), с отличной устойчивостью к температурному диапазону (от -60°°C до 200°°C), превосходной термостойкостью, устойчивостью к УФ-излучению и атмосферным воздействиям, минимальным старением или пожелтением. Они также проявляют устойчивость к механической усталости, превосходную электрическую изоляцию, низкое влагопоглощение, долговечные пароизоляционные свойства, гибкость и твердость. Силиконовые смолы также превосходны в экологической сертификации, не содержат растворителей/галогенов/тяжелых металлов и могут быть отверждены с помощью современных методов отверждения, адаптированных для совместимости с новыми материалами и пленками модулей.

XJY Silicone является одним из ведущих производителей в Китае’ведущих производителей силиконовых MQ-смол и VMQ-силиконов, с более чем 30-летним опытом НИОКР и производства в отрасли силиконовых смол, имея более 15 соответствующих патентов и техническую поддержку. Наши продукты из сырья силиконовых смол удовлетворяют потребности органической силиконовой оптической области и предоставляют разнообразные, поштучно настроенные решения для квалифицированных промышленных клиентов.