Conectando a realidade e olhando para o futuro: materiais PET na indústria de painéis solares

Com a crescente atenção e demanda global por energia limpa, a indústria fotovoltaica está passando por um desenvolvimento sem precedentes. Como componente crucial dos módulos fotovoltaicos, os materiais da camada inferior fotovoltaica desempenham um papel fundamental na melhoria da eficiência da conversão fotovoltaica, na redução de custos e no enfrentamento dos desafios ambientais.

O setor fotovoltaico está passando por um desenvolvimento sem precedentes, fruto do crescente interesse e necessidade global por energia sustentável. Os materiais da camada traseira solar são uma parte essencial dos módulos solares e são importantes para aumentar a eficiência da conversão fotovoltaica, reduzir preços e resolver problemas ambientais.

1. Folhas traseiras fotovoltaicas: significado, composição e classificação

Na parte traseira dos painéis solares, encontram-se folhas fotovoltaicas, que atuam como materiais de encapsulamento fotovoltaico. Elas são geralmente utilizadas em ambientes externos para proteger os painéis solares dos efeitos dos elementos ambientais, como luz, umidade, calor, etc., e proteger contra danos às células solares e aos revestimentos de encapsulamento. Sua principal função é proteger o isolamento dos elementos.

Considerando que as folhas traseiras fotovoltaicas são a camada mais externa dos painéis solares e têm contato direto com o meio ambiente, elas devem ter um desempenho excepcionalmente bom em termos de resistência à temperatura, resistência à radiação UV, resistência ao envelhecimento ambiental, barreira de vapor de água e isolamento elétrico para atender à vida útil de 25 anos dos painéis solares.

As folhas traseiras fotovoltaicas atualmente têm uma estrutura em "sanduíche" ou "sanduíche de biscoito" feita de um compósito de fluoropolímero de dupla face. "Fluoropolímero -- Adesivo -- Filme de PET (tereftalato de polietileno) -- Adesivo -- Fluoropolímero" compõe esses materiais. Embora o filme de PET tenha principalmente qualidades mecânicas e isolantes, ele apresenta baixa resistência às intempéries. Filmes de fluoropolímero e fluororesina são os dois principais tipos de fluoropolímeros, e ambos possuem qualidades isolantes, resistentes às intempéries e de barreira. Os adesivos são feitos principalmente de resinas sintéticas, agentes de cura e aditivos funcionais, e são empregados em folhas traseiras compostas para unir filme de PET e fluoropolímero.

Dependendo da classificação do material utilizado para as folhas traseiras, ele é dividido principalmente em duas classes: classe orgânica de alto peso molecular, que inclui categorias com e sem flúor, e classe de material inorgânico, que é principalmente vidro. A película base de PET é atualmente protegida nos painéis traseiros de componentes de células solares de alta qualidade usando material com flúor; ​​o material com flúor utilizado varia apenas em forma e conteúdo. Em uma forma que inclui resina fluoretada, por meio de um procedimento específico revestido diretamente sobre uma película base de PET, ou seja, uma placa traseira revestida, o material com flúor está na forma de uma película de flúor que é composta por cola na película base de PET, ou seja, uma folha traseira composta. A folha traseira feita de composto de flúor é atualmente a mais popular.

2. Filme PET em folha traseira fotovoltaica
 

O PET é um polímero cristalino produzido pela combinação catalítica de ácido tereftálico (PTA) com etilenoglicol (MEG). É feito de poliéster e pode suportar temperaturas de até -70 °C e até 120 °C para uso prolongado e 150 °C para uso rápido, respectivamente. Suas propriedades mecânicas são basicamente inalteradas por altas ou baixas temperaturas. Filmes de poliéster são feitos de chips de PET que foram aquecidos, esticados, reaquecidos, extrudados e fundidos. Se for esticado apenas em uma direção, é chamado de CPET e é usado principalmente para embalagens. Se algo for esticado longitudinalmente e transversalmente, é chamado de BOPET. Atualmente, o BOPET representa mais de 95% dos filmes de PET, e filmes de PET premium são frequentemente usados ​​em filmes ópticos e folhas traseiras solares.

O filme PET, que é uma parte significativa das folhas traseiras e serve principalmente como suporte e proteção, é o filme mais popular usado em folhas traseiras porque oferece resistência mecânica, refletividade e resistência à água excepcionais. Como filme de folha traseira, o filme PET tem um desempenho notável, oferecendo principalmente qualidades mecânicas e isolantes.

3. Crescimento significativo no mercado de filmes PET

Na cadeia de suprimentos da indústria solar, o filme PET é um dos materiais estratégicos mais cruciais. Trata-se de um filme fino criado pelo estiramento biaxial do tereftalato de polietileno (PET), um polímero de poliéster. O filme PET é um produto de alta qualidade no setor de filmes de poliéster que deve atender a uma variedade de critérios de desempenho, incluindo alta transparência, mínima névoa e alto brilho. Isso o torna uma área tecnologicamente complexa do setor.

A quantidade e as necessidades de desempenho do filme PET aumentarão significativamente com base na tendência atual. Por um lado, a demanda por filme PET está aumentando rapidamente como resultado do desenvolvimento contínuo da indústria solar. Por outro lado, as empresas que produzem filme PET fizeram avanços na área de filme PET para backsheet fotovoltaico e têm uma clara vantagem de preço (o filme PET representa cerca de 1/3 do custo do backsheet), bem como uma cadeia de suprimentos relativamente estável. Materiais de poliolefina modificados foram usados ​​no passado por produtores de backsheet, como a Royal DSM, para tentar substituir o filme PET. No entanto, devido a preocupações com desempenho e custo, sua participação de mercado é atualmente relativamente pequena, e o PET ainda é o mais amplamente utilizado.

De acordo com dados relevantes, os requisitos de uso e desempenho do filme PET aumentarão significativamente. Por um lado, os fabricantes chineses de filme PET fizeram avanços na área de filme PET para folhas traseiras fotovoltaicas, com vantagens de preço óbvias (o filme representa quase um terço do custo da folha traseira) e cadeias de suprimentos relativamente estáveis. No passado, fabricantes estrangeiros de folhas traseiras, como a Royal DSM, tentaram usar materiais de poliolefina modificados como substitutos para o filme PET, mas, devido a questões de desempenho e preço, sua participação de mercado é atualmente muito pequena, e o filme PET ainda é o material mais utilizado para folhas traseiras.

Além disso, produtos de backplate diferenciados aumentam o uso de PET e os requisitos de desempenho. A tendência para wafers de silício mais finos pode resultar em um aumento na espessura do filme de PET necessário para proteger os componentes. Mais filme será necessário para backsheets revestidos, isentos de flúor e transparentes, e critérios de desempenho adicionais, como transparência e resistência às intempéries, serão recomendados. A quantidade e a importância da produção de filmes de PET levarão a um grande aumento na fabricação de backsheets.

4. Resumo: Conectando a realidade e olhando para o futuro

O material PET (tereftalato de polietileno) tem se tornado cada vez mais popular na indústria de painéis solares devido ao seu desempenho superior e baixo custo. A crescente expansão da indústria de energia solar levou a um aumento significativo na demanda por filmes à base de PET usados ​​como folhas traseiras para painéis solares. Observando essa tendência de mercado, diversas empresas têm desenvolvido ativamente materiais PET que podem ser usados ​​para criar folhas traseiras para painéis solares. Por exemplo, o WK-681, um produto PET produzido pela Wankai New Materials Co., Ltd., foi projetado especialmente para a produção de películas para painéis solares. Um material PET personalizado chamado WK-711, produzido pela Wankai New Materials Co., Ltd., também é usado para fazer películas aprimoradas para painéis solares.