Um grupo de cientistas da Universidade de Linz e da Universidade Johannes Kepler, na Áustria, realizou longos testes de calor úmido em módulos solares de vidro duplo feitos com encapsulantes de copolímero de etileno vinil acetato (EVA) e elastômero de poliolefina (POE) transparentes aos raios UV por mais de 10.000 horas e encontrou diversas vantagens no uso de encapsulantes POE em comparação com materiais EVA.
“As investigações revelaram claramente que o POE está superando o EVA, especialmente quando se trata de durabilidade a longo prazo de módulos de vidro duplo sob condições de calor úmido”, disse o autor correspondente da pesquisa, Gernot Wallner, à pv magazine, observando que as principais vantagens do POE são menos efeitos de absorção e dispersão de água, melhor resistência interfacial em ambiente quente-úmido, bem como uma tendência para resistir à formação de produtos de degradação ácida e uma maior capacidade de barreira contra a difusão de íons de sódio.
“Especialmente em encapsulantes de módulos de vidro duplo, a formação e transporte de substâncias de baixa massa molar, como produtos de degradação ácida, vapor de água ou íons de sódio, é crucial para a durabilidade a longo prazo”, acrescentou.
O estudo envolveu a preparação de corpos de prova laminados de vidro duplo medindo 25 mm × 25 mm × 7 mm. A transparência UV dos materiais encapsulantes foi obtida pela adição de estabilizadores de luz de aminas impedidas (HALS). Estabilizadores alternativos, como antioxidantes fenólicos, foram evitados devido às suas tendências ácidas.
As amostras foram colocadas em uma câmara ambiental com umidade relativa para exposição de até 10.000 horas sob condições de calor úmido de 85 C a 85% e foram então testadas com carga de cisalhamento, explorando vários modos de falha.
Os materiais foram caracterizados ao longo do experimento com diversas ferramentas, incluindo aparência visual de microscopia, espectroscopia UV-visível-infravermelho próximo (UVVISNIR) para transmitância hemisférica e difusa, teste de cisalhamento compressivo (CST) para determinar mudanças na carga de cisalhamento final, calorimetria de varredura diferencial (DSC ) para medir os efeitos na transição térmica na faixa de fusão e para avaliar fraturas por cisalhamento compressivo. Os pesquisadores também usaram espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XP) e testes infravermelhos macro e microscópicos (FTIR).
“A principal surpresa foi a excelente aderência do POE à base de hidrocarbonetos de baixa polaridade aos substratos de vidro solar em temperaturas elevadas. Além disso, a aderência melhorou ainda em condições quentes e úmidas”, disse Wallner.
Os resultados do teste foram apresentados no estudo “Effect of global damp heat ageing on debonding of crosslinked EVA- and POE-glass laminates” publicado na Solar Energy Materials and Solar Cells.
Olhando para o futuro, os pesquisadores veem que são necessárias mais pesquisas sobre a durabilidade de laminados de vidro duplo para EVA, POE, encapsulantes de poliolefina termoplástica, bem como substratos de vidro solar temperado, com foco nos efeitos das condições de carga de calor UV e úmido na amostra. nível para entender melhor os efeitos do intemperismo UV e tensões mecânicas ou elétricas cíclicas sobrepostas.
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