PRZED Folie międzywarstwowe z poliwinylobutyralu (PVB) są od dawna stosowane w szkle laminowanym, zwłaszcza w sektorze motoryzacyjnym i architektonicznym, ze względu na ich doskonałą przyczepność, przejrzystość optyczną i odporność na uderzenia. Jednakże wraz z rozwojem fotowoltaiki zintegrowanej z budynkiem (BIPV) i zaawansowanych projektów modułów słonecznych pojawiła się wyspecjalizowana wersja tego materiału — Folia międzywarstwowa PVB klasy fotowoltaicznej — okazał się kluczowym elementem kapsułkowania szkła solarnego.
Chociaż zarówno folie PVB klasy standardowej, jak i fotowoltaicznej (PV) mają podobną strukturę chemiczną, zostały one zaprojektowane i zoptymalizowane pod kątem zupełnie innych wymagań wydajnościowych.
1. Cele funkcjonalne
● Standardowe folie PVB:
Standardowy PVB, przeznaczony przede wszystkim do szklenia bezpiecznego, jest stosowany w szkle laminowanym w celu spajania fragmentów rozbitego szkła w przypadku stłuczenia. Typowe zastosowania obejmują przednie szyby samochodów i fasady budynków.
● Folie PVB klasy fotowoltaicznej:
Z drugiej strony folie PVB klasy PV są przeznaczone do hermetyzacji modułów fotowoltaicznych, gdzie pełnią podwójną rolę: chronią ogniwa fotowoltaiczne i przyczyniają się do długoterminowej wydajności i wydajności modułu.
2. Trwałość i odporność na warunki atmosferyczne
● Standardowy PVB:
Standardowe folie są zaprojektowane tak, aby wytrzymywać typowe zmiany temperatury i wilgotność w środowisku zewnętrznym lub samochodowym, ale mogą ulec degradacji pod wpływem długotrwałego promieniowania UV lub w środowiskach silnie kwaśnych/alkalicznych.
● PVB klasy PV:
Folie klasy PV zostały specjalnie opracowane, aby zapewnić wyjątkową trwałość w trudnych warunkach zewnętrznych przez ponad 25 lat. Wykazują:
Doskonała odporność na promieniowanie UV
Zwiększona stabilność hydrolityczna
Poprawiona wytrzymałość na cykliczne zmiany temperatury
Odporność na rozwarstwianie i żółknięcie
Te cechy są kluczowe dla utrzymania przejrzystości optycznej i integralności mechanicznej przez cały okres użytkowania modułu.
3. Właściwości optyczne
Moduły fotowoltaiczne wymagają maksymalnej transmisji światła, aby zoptymalizować produkcję energii.
● Standardowy PVB:
Standardowy PVB zazwyczaj zapewnia wysoką przepuszczalność światła (80–85%), ale może wykazywać lekkie zmętnienie lub wewnętrzne zanieczyszczenia, które zmniejszają jego skuteczność w zastosowaniach słonecznych.
● PVB klasy PV:
Folie PVB klasy fotowoltaicznej zaprojektowano tak, aby osiągały przezroczystość powyżej 90–92% przy bardzo niskim poziomie zamglenia (<1%). Zaawansowane formuły poprawiają przepuszczalność światła widzialnego i zmniejszają straty rozpraszania, maksymalizując energię słoneczną docierającą do ogniw fotowoltaicznych.
4. Przyczepność
Silna przyczepność jest niezbędna do połączenia warstw szkła i ogniw słonecznych w stabilną strukturę.
● Standardowy PVB:
Chociaż standardowy PVB dobrze przylega do szkła w zastosowaniach związanych z szybami bezpiecznymi, standardowy PVB może nie utrzymywać stałej przyczepności w długotrwałych warunkach wilgoci i ciepła.
● PVB klasy PV:
PVB klasy PV zapewnia zwiększoną przyczepność zarówno do powierzchni szklanych, jak i ogniw fotowoltaicznych (np. Krzemu krystalicznego lub materiałów cienkowarstwowych), nawet po intensywnych cyklach termicznych i ekspozycji na wilgoć. Jest odporny na tworzenie się pęcherzyków i rozwarstwianie krawędzi, które są częstymi przyczynami awarii w zewnętrznych instalacjach fotowoltaicznych.
5. Izolacja elektryczna i niezawodność modułu
Aby zapewnić bezpieczeństwo i wydajność, moduły fotowoltaiczne muszą również utrzymywać izolację elektryczną.
● Standardowy PVB:
Nie zostały zaprojektowane z izolacją elektryczną jako podstawową funkcją; przewodnictwo lub wnikanie wilgoci może być problematyczne w modułach słonecznych.
● PVB klasy PV:
Folie PV PVB charakteryzują się wysoką wytrzymałością dielektryczną i niską przepuszczalnością wilgoci, działając jako bariera ochronna przed degradacją wywołaną potencjałem (PID). Te cechy są niezbędne, aby uniknąć zwarć i utrzymać stałą moc wyjściową w czasie.
6. Zgodność procesu w laminowaniu
Moduły fotowoltaiczne przechodzą proces laminowania szkła, folii, ogniw, folii i szkła, zwykle w próżni i w wysokich temperaturach.
● Standardowy PVB:
Chociaż standardowe folie PVB nadają się do laminowania, mogą nie działać dobrze w przypadku wydłużonych cykli przetwarzania i wyższych temperatur wymaganych do hermetyzacji modułów PV. Mogą wystąpić pęcherze, słabe uszczelnienie krawędzi lub odbarwienie.
● PVB klasy PV:
Folie klasy PV, specjalnie zoptymalizowane do laminowania szkła solarnego, charakteryzują się:
Szersze okna przetwarzania
Stabilna lepkość stopu
Mniej cząsteczek żelu
Doskonała płynność i jednolita grubość
Zapewnia to stałą jakość modułów i redukcję wad produkcyjnych.
7. Personalizacja i dodatkowe funkcjonalności
Folie PVB klasy PV można dostosować do konkretnych technologii i zastosowań fotowoltaicznych.
Przykłady:
Folie PVB wycinane promieniami UV do ochrony materiałów fotowoltaicznych wrażliwych na promieniowanie UV
Wykończenia antyrefleksyjne lub matowe dla lepszej estetyki w BIPV
Kolorowe folie PVB do łączenia modułów fotowoltaicznych z elewacjami budynków
Ognioodporne gatunki PVB zgodne z lokalnymi przepisami budowlanymi
Takie dostosowanie funkcjonalne jest rzadko oferowane w standardowych produktach PVB dla branży motoryzacyjnej lub architektonicznej.
8. Certyfikacja i standardy jakości
● Standardowy PVB:
Spełnia normy dotyczące oszklenia bezpiecznego, takie jak ANSI Z97.1 lub EN 12543, które skupiają się na zachowaniu w przypadku uderzenia i fragmentacji.
● PVB klasy PV:
Musi spełniać rygorystyczne certyfikaty fotowoltaiczne, takie jak:
IEC 61215 (kwalifikacja projektu i zatwierdzenie typu)
IEC 61730 (kwalifikacja bezpieczeństwa modułu fotowoltaicznego)
UL 1703 (norma dla płaskich modułów fotowoltaicznych)
Certyfikaty te zapewniają długoterminową wydajność, izolację elektryczną i niezawodność środowiskową.
Chociaż mają wspólną bazę chemiczną, fotowoltaiczne folie międzywarstwowe PVB stanowią wyspecjalizowaną ewolucję standardowej technologii PVB. Są dostosowane do wymagających potrzeb systemów energii słonecznej, oferując zwiększoną przejrzystość optyczną, odporność na warunki atmosferyczne, przyczepność i izolację elektryczną. W miarę rozwoju branży fotowoltaicznej – zwłaszcza w zastosowaniach BIPV i przezroczystych fotowoltaiki – rola wysokowydajnego PVB klasy PV staje się coraz bardziej krytyczna.
