光伏膠領域疏水型氣相二氧化硅憑什么成 “香餑餑”

在光伏產業蓬勃發展的當下，光伏組件的性能與穩定性至關重要。光伏膠作為保障光伏組件可靠運行的關鍵封裝材料，其性能優化備受關注。氣相二氧化硅作為一種性能獨特的添加劑，尤其是疏水型氣相二氧化硅，對光伏膠性能有著復雜且關鍵的影響，深入研究二者關系對提升光伏組件質量意義重大。

光伏膠是專用于太陽能光伏組件生產過程中的一類膠粘劑與密封材料。在光伏組件中，其主要作用包括：對電池片進行封裝保護，隔絕外界的水分、氧氣、灰塵等雜質，防止電池片被腐蝕，延長光伏組件的使用壽命；通過良好的粘接性能，將電池片與邊框、背板等部件牢固連接，確保組件結構的穩定性；同時，還需具備一定的電氣絕緣性能，保障光伏組件在發電過程中的電氣安全性。

氣相二氧化硅主要通過鹵硅烷（如四氯化硅）在氫氧火焰中高溫水解反應制得。反應過程中，鹵硅烷在高溫下迅速水解生成二氧化硅的初級粒子，這些初級粒子通過碰撞、團聚形成具有三維網絡結構的聚集體。其結構特點為粒徑極小，通常在7- 40nm 之間，比表面積大，可達50 -400m2/g 。這種獨特的微觀結構賦予了氣相二氧化硅許多特殊的性能。

親水性氣相二氧化硅表面含有大量的硅羥基（Si - OH），使其能與水及其他極性物質發生相互作用，在極性溶劑中具有較好的分散性。而疏水型氣相二氧化硅是通過對親水性氣相二氧化硅表面進行化學改性，引入有機基團（如甲基、乙烯基等），覆蓋部分硅羥基，從而降低其表面極性，使其表現出疏水性，在非極性或弱極性體系中分散性更佳。

那么疏水型氣相二氧化硅在光伏膠中有何表現呢？匯富納米技術人員通過實驗進行了測試和驗證。

在稠度和表干實驗中，稠度對于光伏膠施膠工藝有影響，而表干時間對于光伏膠施膠后固化效果產生影響。

匯富納米技術人員以3%、4%、5%、6%和7%比例在光伏膠中添加疏水氣相二氧化硅HB-139和競品B，隨著疏水型氣相二氧化硅添加量的增加，稠度逐步增加，流動性降低，表干時間逐漸減少。在稠度上,當添加量為3%和4%時，HB-139的稠度高于競品B，當添加量為5%、6%和7%時，HB-139的稠度低于競品B；在表干時間上，除4%添加量時，HB-139表干時間快于競品B，其他添加量下表干時間趨于 一致。

在光伏膠本體強度影響測試中，隨著疏水型氣相二氧化硅添加量的增加，斷裂伸長率呈現先上升后下降趨勢，拉伸強度則呈現上升趨勢。在斷裂伸長率測試中，當添加量區間在3%和4%時， HB-139的表現更好，當添加量為5%、6%和7%時，HB-139與競品B各有優劣；在拉伸強度測試中，除4%添加量時，在添加量位于6%以下時，HB-139的拉伸強度高于競品B，當添加量在7%時，HB-139的拉伸強度低于競品B。

在高溫高濕老化條件下（溫度85℃、濕度85%、1000h），對HB-139與競品B的性能進行測試，HB-139與競品B在耐高溫高濕老化后本體強度性能接近，隨著疏水氣相二氧化硅的加入，光伏膠拉伸強度、斷裂伸長率下降幅度均減緩。

在耐黃變測試中，隨著疏水型氣相二氧化硅添加量的增加，光伏膠高溫高濕耐黃變性能提升，這主要得益于疏水氣相二氧化硅具有一定的光化學穩定性，其生成的納米屏障效應可阻隔氧氣和水分子擴散，抑制光氧化反應。

疏水型氣相二氧化硅通過增強光伏膠的交聯網絡、提升耐候性和機械性能，顯著改善了其在高溫高濕環境下的可靠性。隨著光伏行業向高效化、長效化發展，疏水型氣相二氧化硅在光伏膠中的應用將成為提升組件質量的關鍵技術之一。