光伏胶领域疏水型气相二氧化硅凭什么成 “香饽饽”

在光伏产业蓬勃发展的当下，光伏组件的性能与稳定性至关重要。光伏胶作为保障光伏组件可靠运行的关键封装材料，其性能优化备受关注。气相二氧化硅作为一种性能独特的添加剂，尤其是疏水型气相二氧化硅，对光伏胶性能有着复杂且关键的影响，深入研究二者关系对提升光伏组件质量意义重大。

光伏胶是专用于太阳能光伏组件生产过程中的一类胶粘剂与密封材料。在光伏组件中，其主要作用包括：对电池片进行封装保护，隔绝外界的水分、氧气、灰尘等杂质，防止电池片被腐蚀，延长光伏组件的使用寿命；通过良好的粘接性能，将电池片与边框、背板等部件牢固连接，确保组件结构的稳定性；同时，还需具备一定的电气绝缘性能，保障光伏组件在发电过程中的电气安全性。

气相二氧化硅主要通过卤硅烷（如四氯化硅）在氢氧火焰中高温水解反应制得。反应过程中，卤硅烷在高温下迅速水解生成二氧化硅的初级粒子，这些初级粒子通过碰撞、团聚形成具有三维网络结构的聚集体。其结构特点为粒径极小，通常在7- 40nm 之间，比表面积大，可达50 -400m²/g 。这种独特的微观结构赋予了气相二氧化硅许多特殊的性能。

亲水性气相二氧化硅表面含有大量的硅羟基（Si - OH），使其能与水及其他极性物质发生相互作用，在极性溶剂中具有较好的分散性。而疏水型气相二氧化硅是通过对亲水性气相二氧化硅表面进行化学改性，引入有机基团（如甲基、乙烯基等），覆盖部分硅羟基，从而降低其表面极性，使其表现出疏水性，在非极性或弱极性体系中分散性更佳。

那么疏水型气相二氧化硅在光伏胶中有何表现呢？汇富纳米技术人员通过实验进行了测试和验证。

在稠度和表干实验中，稠度对于光伏胶施胶工艺有影响，而表干时间对于光伏胶施胶后固化效果产生影响。

汇富纳米技术人员以3%、4%、5%、6%和7%比例在光伏胶中添加疏水气相二氧化硅HB-139和竞品B，随着疏水型气相二氧化硅添加量的增加，稠度逐步增加，流动性降低，表干时间逐渐减少。在稠度上,当添加量为3%和4%时，HB-139的稠度高于竞品B，当添加量为5%、6%和7%时，HB-139的稠度低于竞品B；在表干时间上，除4%添加量时，HB-139表干时间快于竞品B，其他添加量下表干时间趋于 一致。

在光伏胶本体强度影响测试中，随着疏水型气相二氧化硅添加量的增加，断裂伸长率呈现先上升后下降趋势，拉伸强度则呈现上升趋势。在断裂伸长率测试中，当添加量区间在3%和4%时， HB-139的表现更好，当添加量为5%、6%和7%时，HB-139与竞品B各有优劣；在拉伸强度测试中，除4%添加量时，在添加量位于6%以下时，HB-139的拉伸强度高于竞品B，当添加量在7%时，HB-139的拉伸强度低于竞品B。

在高温高湿老化条件下（温度85℃、湿度85%、1000h），对HB-139与竞品B的性能进行测试，HB-139与竞品B在耐高温高湿老化后本体强度性能接近，随着疏水气相二氧化硅的加入，光伏胶拉伸强度、断裂伸长率下降幅度均减缓。

在耐黄变测试中，随着疏水型气相二氧化硅添加量的增加，光伏胶高温高湿耐黄变性能提升，这主要得益于疏水气相二氧化硅具有一定的光化学稳定性，其生成的纳米屏障效应可阻隔氧气和水分子扩散，抑制光氧化反应。

疏水型气相二氧化硅通过增强光伏胶的交联网络、提升耐候性和机械性能，显著改善了其在高温高湿环境下的可靠性。随着光伏行业向高效化、长效化发展，疏水型气相二氧化硅在光伏胶中的应用将成为提升组件质量的关键技术之一。