中國儲能網(wǎng)訊：EVA膠膜作為太陽能電池的封裝材料，黃變是該膠膜最大的缺點，EVA膠膜因為受到光、熱、氧的作用而變黃、透過率下降繼而造成太陽電池效率降低是目前太陽電池加工行業(yè)急需解決的問題。很多研究機構(gòu)在EVA的老化與防老化方面進行了大量的大氣老化和加速老化實驗，并對EVA變黃的機理進行了研究。
黃變原因
太陽電池用EVA膠膜的變色受物理和化學(xué)因素的影響。
化學(xué)方面包括：(1)EVA配方；(2)由交聯(lián)劑在交聯(lián)過程中產(chǎn)生的對紫外線有引發(fā)作用的基團，(3)紫外吸收劑的損失；(4)交聯(lián)劑和交聯(lián)條件；(5)在層壓過程中擴散入EVA片中氧氣所引發(fā)的光降解反應(yīng)。
物理方面包括：(1)紫外線燈的強度；(2)玻璃上蓋板對紫外線的過濾作用；(3)聚合物上蓋板的氣密性；(4)EVA膠膜的厚度；(5)層壓過程(可能是物理的可能是化學(xué)的)；（6）組件制作或使用過程中，整體或局部溫度過高。
根據(jù)這些影響因素，一些研究機構(gòu)提出了選擇合適的穩(wěn)定劑，抗氧劑，交聯(lián)劑的標準：(1)能夠減少由交聯(lián)產(chǎn)生的UV引發(fā)基團的產(chǎn)生；(2)在潮濕條件下，不容易水解；(3)能更有效的猝滅在光氧反應(yīng)中產(chǎn)生的能引發(fā)降解反應(yīng)的自由基；(4)更長的作用時間；(5)快速交聯(lián)且不產(chǎn)生氣泡。
黃變機理
從機理上來說EVA膠膜變黃的原因主要源于以下幾個方面：
一：EVA自身的光熱降解、氧化
EVA封裝膠膜在室外會因受到熱氧的作用而降解。NormanS．Allen等對熱氧老化進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，EVA的降解主要包括兩步：一是醋酸的減少；二是氧化和主鏈的斷裂。降解速度在氧氣中要比氮氣中快。
但加速老化實驗表明，紫外光對EVA老化而變黃的影響是最大的。在研究中發(fā)現(xiàn)，純EVA膠膜中包含短α-β不飽和羰基和可以起到光敏劑作用的雜質(zhì)。在120℃以下的層壓過程EVA結(jié)構(gòu)發(fā)生微小的變化，但在140℃一150℃之間，EVA結(jié)構(gòu)會發(fā)生很大的變化，產(chǎn)生了新的紫外光生色團。具體機理為在交聯(lián)過程中在原來的α-β不飽和羰基處產(chǎn)生了新的Uv引發(fā)基團，即多烯烴。這些多烯烴由一些長短不一的共扼(C=C)組成。這種結(jié)構(gòu)上的變化使發(fā)射峰產(chǎn)生紅移。而這些共扼的C=C會吸收紫外光和可見光，造成EVA膠膜的變色。
EVA顏色的改變降低了可見光的透過率。通過結(jié)構(gòu)分析，認為EVA變黃的原因是C=C共扼體系的形成和延長。熒光光譜分析表明，在光熱降解過程中，發(fā)射光譜紅移且強度減弱，在415cm-1附近的最初產(chǎn)生的發(fā)射峰(對應(yīng)于固化產(chǎn)生的生色基團)逐漸消失，表明紫外吸收劑在EVA光熱降解過程中因為發(fā)生了光化學(xué)降解而猝滅。（化學(xué)原因第2條）
注：反應(yīng)最終產(chǎn)生生色基團共扼碳碳雙鍵-(C=C)y-和0c—B-不飽和羰基一(C=C)y-C=O。當y=l-5時，膠膜無色；當y>3—6時，膠膜呈淺黃色，當y>6-13時，膠膜呈棕黃色。在這些反應(yīng)中，有醋酸或乙醛等放出，且醋酸會促進EVA變黃。
二：殘余的交聯(lián)劑與抗老化劑之間的反應(yīng)
研究表明，多余的交聯(lián)劑在光作用下降解產(chǎn)生活潑的自由基，可與紫外線吸收劑UV531和抗老化劑NaugardP作用，產(chǎn)生生色基團。例如，自由基與UV53l的反應(yīng)生成相應(yīng)的生色基團醌。國內(nèi)研究人員對紫外老化前后的EVA膠膜紅外光譜的分析結(jié)果與這一觀點一致，EVA膠膜紫外老化前后紅外光譜鹽線變化不大，未見明顯的羰基C=0生成，醋酸酯基團含量未見減少，表明EVA膠膜變黃的原因并不是聚醋酸乙烯降解，很有可能是過氧化物交聯(lián)劑分解后與防老化劑反應(yīng)生成生色團。由此可見，通過選擇合適的交聯(lián)劑和防老劑品種和用量，可進一步提高膠膜的耐老化性能。
預(yù)防措施
1.慎重選擇EVA廠家。
2.調(diào)整合適的層壓工藝參數(shù)。
3.選擇有優(yōu)秀散熱設(shè)計和密封性設(shè)計的接線盒。
4.一次未用完的EVA注意遮光恒溫保存。
發(fā)白與發(fā)黃的區(qū)別
發(fā)黃的機理上述已經(jīng)討論，不再贅述。
有些組件層壓之后，出現(xiàn)EVA發(fā)白現(xiàn)象，目前行業(yè)內(nèi)還沒有形成共識，其原因共有以下幾種可能：
1.發(fā)白現(xiàn)象是否為EVA中添加劑析出。2.EVA本身吸收水分？3.EVA與玻璃粘結(jié)面滲水？
4.EVA本身配料、工藝的出現(xiàn)偏差，造成EVA成分混合不均勻。
原標題:EVA產(chǎn)生黃變的原因有哪些？
