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태양전지 모듈용 소재 EVA 시트

2009 년 . 태양전지 모듈용 소재 EVA 시트. 신재생에너지소재개발지원센터. EVA 란 !. 에틸렌 단량체와 초산비닐 (VA) 의 공중합에 의해 생산되는 열가소성 물질 고압법 폴리에틸렌 중합장치로부터 제조되는 Polyethylene 계 수지의 일종 ( 다른 수지에 비해서 상온상태에서 유연성과 단련성이 우수해서 고무와 비슷한 성질을 보임 ) EVA Sponge 는 미세 균일한 독립기포구조를 형성하므로 고무에 비하여 가볍고착색임 성형이 용이하게 때문에 신발중창용 소재로 널리 사용됨

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태양전지 모듈용 소재 EVA 시트

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Presentation Transcript

  1. 2009년 태양전지 모듈용 소재 EVA 시트 신재생에너지소재개발지원센터

  2. EVA 란! • 에틸렌 단량체와 초산비닐(VA)의 공중합에 의해 생산되는 열가소성 물질 • 고압법 폴리에틸렌 중합장치로부터 제조되는 Polyethylene계 수지의 일종(다른 수지에 비해서 상온상태에서 유연성과 단련성이 우수해서 고무와 비슷한 성질을 보임) • EVA Sponge는 미세 균일한 독립기포구조를 형성하므로 고무에 비하여 가볍고착색임 성형이 용이하게 때문에 신발중창용 소재로 널리 사용됨 H H H H m·CH2=CH2 + n·CH2=CH2 C C C C OCOCH3 H H m H OCOCH3 n

  3. 에틸렌-초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer ; EVA) EVA 제조방법 - 에틸렌과 초산비닐(VA)을 150∼250℃에서 1000∼2000기압으로 유기 과산화물 또는 산 소의 존재 하에서 반응시키면 에틸렌-초산비닐 공중합체가 얻어진다. • 일반적인 EVA의 가교 발포공정 Note. EVA필름 및 시이트 제법 ◇ 블로운법 EVA는 낮은 강성과 높은 점착성 때문에 냉각 및 절개 등과 관련하여 약간의 장치변경이 필요하지만 LDPE용으로 설계된 압출장치로 필름가공이 가능하다.

  4. 상업적으로 생산되는 EVA는 MI,VA의 함량에 따라 그 종류 특성이 다양함 EVA가교 발포 성형에 있어 EVA의 구조와 물성에 대한 이해와 Grade선정 중요 EVA 의 구조 <EVA의 구조> • EVA의 물성에 영향을 미치는 Factor • VA 함량에 따른 (wt %)에 의한 영향 • 평균 분자량에 의한 영향 • 분지(Molecular Branching)에 의한 영향

  5. VA함량의 영향 EVA 의 구조 - VA함량의 영향 VA 함량 ↑ 결정화도 ↓ , Polarity ↑ < VA 의 함량 증가로 일어나는 결정화 도의 감소와 Polarity의 증가를 나타낸 EVA의 물성 변화 표 >

  6. 분자량과 분포에 의한 영향 EVA 의 구조- 분자량과 분포에 의한 영향 < 수평균 분자량(Mns)과 Melt index 및 Viscosity과의 상관 관계표 > < 분자량 증가에 의한 EVA의 물성 변화표 >

  7. 분자(Molecular Branching)구조에 의한 영향 EVA 의 구조 - Molecular Branching ◎ EVA에 있어서C6 이하의 Short Chain Branch는 결정 구조를 이루는 C6이상의 Long Chain Branch와 구별이 된다. ◎ Long Chain Branch가 용융수지 안에서 얽히려는 성질(Entanglement)이 있어서 EVA의 용융탄성을 증가 시키는 역할을 한다.

  8. EVA 의 대표적 물성 ◁ EVA Grade선정에 필요한 일반적인 지침도

  9. 물리적 성질 EVA 의 특성 ◎ EVA의 물리적 성질은 VQ%와 MI값에 따라 달라진다. VQ는 에틸렌보다 밀도가 높기 때문에 VA함량이 증가 하면 밀도는 증가하게 되고 밀도가 증가함에 따라서 강성, 연화점은 감소하게 된다. 또, 밀도가 증가하면 저온에 서의 유연성은 증가하고 투명도는 향상된다 - 밀도와 물리적 성질과의 관계는 LDPE와는 반대현상을 나타낸다. 이러한 차이는 EVA의 밀도가 증가함 에 따라서 결정도가 감소하기 때문 - EVA에 충진제를 가하면 용융지수(MI)는 낮아지고, 신율이 감소한다. 강성, 경도 및 탄성율은 증가하고,저온에서의 유연성은 감소한다. • EVA는 내 환경 응력균열저항(ESCR) 뿐만 아니라 휨, 균열저항(계속적인 굽힘 및 진동에 의한 저항)이 극히 우수하며 넓은 온도범위에서 탄성 및 반발력이 우수하다. 실험적 결과로 EVA는 오존에 대한 저항이 고무나 폴리에틸렌보다 훨씬 우수하다. • EVA는 탄소원으로 작용하는 첨가제가 곰팡이 성장을 촉진할 지라도 곰팡이에 대한 저항이 우수하다. EVA는 물리적 물성의 열화를 일으키지 않으면서 충진재와의 혼용성이 좋다. PVC에 비하여 가소제의 이동이 없고 냄새가 없어서 유리하다

  10. 화학적 성질 EVA 의 특성 ◎ EVA는 대부분의 산과 알카리에 대하여 안정하나 방향족(acromatic)과 염소화(chlorinated)탄화수소(hydrocarbon)용액에 쉽게 공격을 받는다. ◎ 화학약품에 대한 저항은 밀도가 증가할수록 감소한다. 그러나 EVA는 고무와 대부 분의 vinyl 중합체보다 화학적으로 안정하다. ◎ ESCR EVA는 LDPE보다 훨씬 ESCR이 우수하다. VA%가 증가하고 MI가 낮을수록 이 성질은 더욱 우수하다. ◎ 고분자의 내후성은 제품수명과 관련하여 가장 중요한 특성이다. 내후성 시험법에 는 인공촉진시험기에 의한 방법과 옥외폴로시험법의 2가지 방법 중 옥외폴로시험 법이 더 실용적이다. ◎ EVA 공중합체는LDPE보다 내후성이 우수하며 VA%가 높으면 이 성질은 향상된다. EVA와 LDPE의 내후성 차이는 아마도 결정화 도의차이에 의한 것으로 생각된다.. ◎ LDPE는 약 1년의 옥외포로에 의해 주쇄의 절단이 일어나 상당량의 왁스 상 물질이 생 성된다. 이와 같은 현상은 밀도가 높을수록(결정화 도가 증가할수록) 현저하다

  11. 태양전지 모듈의 습기침투 등 외부환경으로부터 태양전지를 보호 태양전지모듈을 20~30년 장수명을 유지하기 위한 필수적인 소재 태양전지의 전·후면에 위치하여 태양전지 보호 태양전지의 파손을 방지하는 완충재 역할 태양전지 모듈의 전면 유리와 후면 Back Sheet를 접착해 봉입하는 역할 EVA 의 용도

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