親疏水氣相二氧化硅 對光伏膠性能影響及綜合對比

光伏膠作為太陽能組件封裝的核心材料，其性能直接影響組件的長期可靠性和發(fā)電效率。氣相二氧化硅（氣硅）因其高比表面積和納米尺寸效應(yīng)，被廣泛用于調(diào)節(jié)光伏膠的流變性和力學(xué)性能。

根據(jù)表面化學(xué)性質(zhì)的不同，氣相二氧化硅可分為親水型和疏水型兩大類。作為光伏膠關(guān)鍵助劑，親疏水氣相二氧化硅因表面基團(tuán)和性質(zhì)差異，會對光伏膠的稠度、表干時(shí)間、本體強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度會產(chǎn)生不同影響。對此，湖北匯富納米材料股份有限公司技術(shù)人員系統(tǒng)分析兩類氣硅在光伏膠中的優(yōu)劣勢，為下游光伏膠客戶配方優(yōu)化提供參考和科學(xué)依據(jù)。

稠度作為反映膠體流動性的核心參數(shù)，直接影響著光伏膠的施工工藝。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在0%-5%的添加量范圍內(nèi)，兩種氣相二氧化硅均表現(xiàn)出對稠度的調(diào)控作用。其中，HL-200在相同添加量下，稠度變化值大，增稠的效果要優(yōu)于HB-139。

在光伏組件粘接過程中中，表干時(shí)間會直接影響點(diǎn)膠效率與工作效率。測試結(jié)果表明，在相同添加量下，HB-139在表干時(shí)間控制上具有顯著優(yōu)勢，其表干時(shí)間較短，而HL-200的表干時(shí)間較長。當(dāng)添加量從0%提升至5%時(shí)，HB-139和 HL-200表干時(shí)間進(jìn)一步減少，但在相同添加量變化情況下，HB-139表干時(shí)間變化速率卻低于HL-200。

拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率測試揭示了親疏水氣相二氧化硅兩種填料在光伏膠中不同的補(bǔ)強(qiáng)效果。數(shù)據(jù)顯示，隨著添加量從0%增加到5%，光伏膠的本體強(qiáng)度不斷增加。但是在相同添加量下HL-200的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率均高于HB-139，說明親水型氣相二氧化硅在光伏膠中補(bǔ)強(qiáng)效果明顯優(yōu)于疏水型氣相二氧化硅。

在模擬實(shí)際工況的剪切測試中，HL-200與HB-139的粘接性能交替上升。在3%添加量時(shí)，HL-200的剪切強(qiáng)度高于HB-139，但在4%添加量時(shí)，HB-139的剪切強(qiáng)度卻高于HL-200，而在5%時(shí)又發(fā)生改變，綜合可知，親疏水氣相二氧化硅在剪切強(qiáng)度上表現(xiàn)相近。

通過對比可知，親水型氣相二氧化硅（HL-200）在光伏膠的本體強(qiáng)度、流變控制性上具有一定的優(yōu)勢，疏水型氣相二氧化硅（HB-139）在表干時(shí)間上有一定優(yōu)勢，而親疏水氣相二氧化硅在剪切強(qiáng)度上則表現(xiàn)相近。兩者有一定的互補(bǔ)性，隨著光伏組件應(yīng)用場景的多元化，未來需進(jìn)一步開發(fā)兼具快速固化、超強(qiáng)耐候、持久壽命的氣相二氧化硅填料體系，通過填料表面化學(xué)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，有望實(shí)現(xiàn)光伏膠綜合性能的突破性提升，為光伏產(chǎn)業(yè)的降本增效提供材料端的創(chuàng)新解決方案。