EVA的性能主要取決於其醋酸乙烯酯(VA)含量和熔融指數(MI)。當VA含量增加而MI保持不變時,透明度增加,粘合力也增加,而相應的性能如結晶度、硬度、軟化點、剛性、拉伸強度、耐化學性和耐熱變形性降低。當MI增加,VA含量不變時,即e VA分子量降低,相應的熔體粘度、韌性、拉伸強度和環境應力開裂降低。用於太陽能電池封裝的EVA需要90%以上的透光率和良好的耐候性。目前廣泛使用的是VA含量為26-33%的EVA材料。
純EVA本身是線性聚合物,是熱塑性樹脂,不會交聯形成三維網絡結構。通常用作包裝膜時,需要加入壹定量的交聯劑和輔助交聯劑,使分子鏈交聯,使其具有熱固性。封裝過程中的交聯固化是指過氧化物交聯劑(RO-OM)分解成自由基RO和Mo,引發EVA分子的支化醋酸乙烯酯(VA)之間結合,形成三維網絡結構,使EVA交聯固化。
EVA包裝材料的優缺點及改性
壹般要求太陽能電池組件正常使用25-30年。但由於太陽能電池組件壹般在室外工作,環境比較惡劣,所以對封裝材料的要求比較嚴格。EVA具有透明、柔軟、熱熔粘合、熔融溫度低、熔體流動性好等特點,符合太陽能電池封裝材料的要求。而純EVA耐濕熱性和抗紫外線能力差,易老化泛黃,粘結強度低,抗蠕變性差,會影響太陽能電池的光電轉換效率和使用壽命。因此,需要對EVA進行改性,提高分子鏈的穩定性和耐候性。EVA膠膜老化發黃的主要原因是其分子鏈為線性結構,由碳氧鍵和碳氫鍵組成。這些化學鍵在室外濕熱交變環境和紫外線照射下會斷裂、重組或氧化,從而產生發色團,使EVA膜發黃、降解。目前EVA的改性方法主要集中在:加入交聯劑使其交聯,加入壹些具有抗氧、紫外吸收或光穩定性的添加劑。交聯劑通常是有機過氧化物,在用EVA膜加熱封裝太陽能電池的過程中會受熱分解產生自由基,引發EVA分子鏈結合,形成網狀結構,增加分子穩定性。抗氧化劑、紫外線吸收或光穩定等添加劑壹般可以降低EVA膠膜氧化分解的速度,增強抗老化和紫外線的性能,降低泛黃程度,但另壹方面,EVA中殘留的交聯劑在長期老化過程中也會與這些添加劑發生反應,導致膠膜在使用過程中產生氣泡和泛黃。