소개: EPE 봉지재 필름이란 무엇인가?

EPE 봉지재 필름은 공압출 POE 봉지재라고도 하며, POE 수지와 EVA 수지를 공압출하여 생산되는 광전지 봉지 재료입니다. 태양광 모듈 제조에서 주로 EVA의 가공 편의성과 POE의 방습 및 PID 방지 성능을 결합하는 데 사용됩니다.

기존 EVA 필름은 우수한 PID 방지 성능, 높은 광투과율, UV 및 습열 황변 저항성, 달팽이 트레일 저항성, 유리 및 백시트에 대한 강한 접착력을 제공하기 때문에 PV 모듈 생산에 널리 사용됩니다. 그러나 EVA는 상대적으로 약한 방습 성능, 더 높은 수증기 투과율, 특정 작동 조건에서 PID 위험 증가 등의 한계도 있습니다.

POE 필름은 이에 비해 더 나은 수증기 차단, 더 강한 내후성, 더 신뢰할 수 있는 PID 방지 성능을 가지고 있습니다. 그러나 POE는 자체적인 가공 문제도 있습니다: 유리 및 백시트에 대한 접착력이 일반적으로 EVA보다 약하고, 가교 반응이 느리며, 모듈 생산 중 필름이 더 쉽게 미끄러지거나 이동하여 생산 효율성을 떨어뜨릴 수 있습니다.

이것이 EPE 필름이 개발된 이유입니다. 공압출 공정을 통해 POE가 EVA 층으로 감싸져 EVA-POE-EVA 샌드위치 구조를 형성합니다. 이 설계는 POE의 높은 방습 성능 을 유지하여 태양전지를 수증기로부터 보호하는 동시에 우수한 적층 호환성 및 더 쉬운 가공성 EVA의 일부입니다. 정상 생산에서 EPE는 재료와 라미네이션 공정이 잘 제어될 때 모듈 신뢰성과 제조 수율을 모두 향상시킬 수 있습니다.

기술적 메커니즘: 라미네이션 중 EPE가 박리되는 이유

EPE는 EVA와 POE의 장점을 결합하지만, 두 재료는 라미네이션 중에 정확히 동일하게 작동하지 않습니다. 경화 곡선, 가교 특성, 극성, 첨가제 흡수 능력 및 열팽창 거동이 다릅니다. 이러한 차이는 특히 국부 압력과 두께 변화가 더 두드러지는 솔더 리본 영역 주변에서 층간 박리 및 기포 형성을 초래할 수 있습니다.

EVA와 POE는 극성이 다릅니다. EVA는 극성 물질이므로 많은 첨가제와의 호환성이 좋습니다. POE는 극성이 낮아 극성 첨가제를 보유하는 능력이 다릅니다. 보관 시간이 지남에 따라 POE 층 내부의 첨가제는 더 강한 극성과 더 나은 흡수 능력을 가진 EVA 층으로 점차 이동할 수 있습니다.

이러한 첨가제 이동은 EPE 필름의 내부 구조와 성능을 변화시킵니다. 결과적으로 POE와 EVA 층 사이의 결합력이 감소할 수 있습니다. 심각한 경우, 모듈 라미네이션 중 POE 층이 압착되거나 분리되거나 국부적으로 박리될 수 있습니다. 이것은 EPE 필름의 유통기한이 일반적으로 단일 EVA 또는 단일 POE 캡슐화 필름보다 짧은 이유 중 하나이기도 합니다.

기술 분석: 리본을 따라 선형 기포 형성

납땜 리본에서 연장되는 선형 기포는 종종 첨가제 이동, 불일치한 가교 속도, EVA와 POE 간의 다른 열팽창 거동의 복합 효과와 관련이 있습니다.

라미네이션 중 EVA는 POE보다 빠르게 가교됩니다. POE 층이 제때 가교되지 않으면, 과산화물 분해 중 생성된 반응 가스가 압력이 가해지기 전에 완전히 배출되지 않을 수 있습니다. 이러한 가스는 모듈 내부에 갇혀 기포를 형성할 수 있습니다.

또 다른 일반적인 원인은 리본과 버스바 위치에서 EPE 필름의 국부적 얇아짐입니다. EPE의 중간 POE 층은 원자재 요인으로 인해 TD 방향으로 두께 불균일이 있을 수 있습니다. 또한 라미네이션 중 리본과 버스바의 겹침 두께가 국부 압력을 증가시킵니다. 이로 인해 해당 위치에서 EPE가 더 얇아져 접착제 부족이나 가스 축적이 발생하기 쉬운 약점이 생길 수 있습니다.

간단히 말해, 리본 영역은 라미네이션 중 더 높은 압력을 받습니다. EVA 층이 이미 가교되기 시작한 반면 리본 근처의 POE 층이 여전히 유동 상태인 경우, EPE 구조가 국부적으로 분리될 수 있습니다. 리본 위치에 남은 봉지재는 POE처럼 더 느린 가교와 더 높은 유동 경향을 보일 수 있습니다. 라미네이션 압력 하에서 이는 리본에서 바깥쪽으로 퍼지는 유색 또는 투명한 선형 기포를 생성할 수 있습니다.

주요 공정 증상 관찰 사항

• 기포는 모듈 전체에 무작위로 나타나기보다는 주로 납땜 리본 경로를 따라 나타납니다.

• 결함은 리본 또는 버스바 영역에서 바깥쪽으로 연장되는 얇은 선형 공기 흔적처럼 보일 수 있습니다.

• EPE 필름이 오래 보관된 경우 문제가 더 명확해질 수 있습니다.

• 라미네이션 온도, 진공 시간, 압력 타이밍 또는 경화 정도가 특정 EPE 배합과 잘 일치하지 않을 때 결함이 증가할 수 있습니다.

EPE 라미네이션 결함에 대한 실용적인 제어 제안

EPE 캡슐재의 고유한 재료 특성으로 인한 기포 문제는 재료 관리와 라미네이션 공정 최적화를 결합하여 해결해야 합니다. 필름 보관 상태, 라미네이션 곡선, 리본 영역 압력 분포를 확인하지 않고 하나의 매개변수만 조정하는 것으로는 충분하지 않습니다.

1. EPE 재료 보관 시간 관리

EPE 캡슐재의 조달 및 생산 사용량을 신중하게 계획하십시오. 생산에 영향을 주지 않는 조건에서 EPE 필름의 재고 시간을 최대한 줄이십시오. 보관 시간이 짧을수록 POE 층에서 EVA 층으로의 첨가제 이동을 줄여 원래의 층간 접착 및 가교 거동을 더 안정적으로 유지하는 데 도움이 됩니다.

2. 첫 번째 챔버 라미네이션 온도를 적절히 높이십시오

첫 번째 챔버 라미네이션 온도를 적절히 높이면 EPE 필름에서 POE 가교를 가속화할 수 있습니다. 이는 EVA가 이미 상대적으로 높은 가교도를 달성한 반면 POE는 여전히 용융 상태인 상황을 피하는 데 도움이 됩니다. EVA와 POE 경화 간의 동기화를 개선하면 층간 응력을 줄이고 리본 위치 근처의 선형 기포를 방지하는 데 도움이 됩니다.

3. 진공, 압력 및 경화 타이밍 일치

POE 층이 여전히 높은 유동성을 가질 때 너무 일찍 압력을 가하면 리본 영역을 따라 가스가 갇히거나 밀려날 수 있습니다. 잘 설계된 라미네이션 레시피는 완전한 압력이 가해지기 전에 공기 배출과 재료 연화를 위한 충분한 시간을 허용해야 합니다. 정확한 설정은 라미네이션 후 가교도 테스트, 박리 강도 테스트 및 외관 검사를 통해 확인해야 합니다.

4. 리본 및 버스바 적층 높이 확인

리본과 버스바 주변의 국부 압력이 더 높기 때문에 과도한 적층 두께는 이 지점에서 EPE를 더 얇게 만들 수 있습니다. 생산 팀은 솔더링 평탄도, 리본 정렬, 버스바 중첩 및 적층 일관성을 확인해야 합니다. 국부 높이 차이를 줄이면 국부 캡슐재 변형 및 기포 형성 위험을 낮출 수 있습니다.

5. 입고된 EPE 품질 확인

EPE 필름의 경우 입고 검사는 외관과 두께뿐만 아니라 두께 균일성, 유통 기한, 보관 조건, 겔 함량 거동 및 접착 성능에 중점을 두어야 합니다. 가능하면 공급업체, 배치 또는 모듈 구조를 변경할 때 대량 생산 전에 시험 라미네이션을 수행해야 합니다.

이 블로그는 태양광 모듈 생산 중 실제 이상 분석 및 다음 참고 자료를 기반으로 합니다:

1. 태양광 모듈 생산 중 이상 결함 분석을 통한 현장 경험

2. 다우케미칼, 장원신, "POE가 고성능 태양광 모듈을 구현하다"

3. 서남증권, "N형 반복, POE 산업이 고성장 사이클을 열다"

4. 화학 생산 및 기술, "태양광용 폴리올레핀 봉지 필름의 가교 반응 연구"

Ooitech의 견해

장비 공급업체로서 우리는 이렇게 봅니다: EPE 관련 리본 라인 기포는 단순한 재료 문제가 아니라 라미네이션 온도 프로파일, 진공 효율, 압력 타이밍, 적층 평탄도에 따라 달라지는 공정 윈도우 문제입니다. 고급 셀 기술과 대형 포맷을 사용하는 모듈 제조업체의 경우 봉지재 유동성과 국부 적층 높이에 대한 허용 오차가 훨씬 작아지므로, 재료 유통기한 관리와 라미네이션 레시피 검증은 동일한 품질 시스템의 일부로 취급되어야 합니다. 안정적인 태양광 패널 생산 라인을 위해서는 양호한 봉지재 선택과 대량 생산 전 체계적인 공정 검증이 모두 필요합니다.