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Untersuchungen zum Einfluss von Additiven auf die Langzeitstabilität von Polyethylenvinylacetatfolie bei Einsatz als Einbettmaterial in Photovoltaik-Modulen

Jentsch, Annegret 08 December 2015 (has links) (PDF)
Polyethylenvinylacetat (EVA) ist das in der kristallinen Silizium Photovoltaik am häufigsten eingesetzte Einbettmaterial. Aufgrund der Applikation von Solarmodulen unterliegt das Polymer Alterungsmechanismen, die zu Änderungen oder Verlust wichtiger Eigenschaften führen können. Folge sind typische Fehlerbilder wie Delamination oder Yellowing, die zu Leistungsverlusten oder Modulausfällen führen können. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss von Umweltparametern (Temperatur, Feuchte, UV-Strahlung) und Stabilisatoren auf die Alterung von EVA-Folie zu untersuchen und damit einen Beitrag zur Identifikation der zugrundeliegenden Fehlermechanismen zu liefern. Dazu wurden sowohl Folien mit definierter und variierender Additivierung als auch kommerzielle Folien künstlichen Bewitterungstests unterzogen und die Änderungen verschiedener Eigenschaften analysiert. Dazu zählt die Haftung an der Grenzfläche EVA-Glas, das Transmissionsverhalten und die Farbänderung der Folie. Darüber hinaus wurden alterungsbedinge Änderungen an der chemischen Struktur von EVA und den Stabilisatoren mittels FTIR-Spektroskopie und GC/MS-Messungen erfasst. Bei den untersuchten Additiven handelte es sich um ein organisches Peroxid (Vernetzer), einen Haftvermittler auf Silanbasis, einen UV-Absorber aus der Gruppe der Hydroxybenzophenone, ein Arylphosphit als Antioxidant und einen bi-funktionellen Stabilisator, das sogenannte HALS (hindered amine light stabilizer). Im Rahmen der Arbeit ist es gelungen Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zwischen der Folienadditivierung und dem Auftreten verschiedener Fehlerbilder zu identifizieren. Darüber hinaus war es möglich eine Folienzusammensetzung zu definieren, die die bestmögliche Stabilität beim Einsatz von EVA als Einbettmaterial bieten sollte.

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