EVA薄膜作為太陽能電池的包裝材料，發(fā)黃是該薄膜大的缺點(diǎn)。EVA薄膜因光、熱、氧的作用而發(fā)黃，透光率下降，導(dǎo)致太陽能電池效率降，是太陽能電池加工行業(yè)亟待解決的問題。許多研究機(jī)構(gòu)對EVA老化和抗老化做了大量的大氣老化和加速老化實(shí)驗(yàn)，研究了EVA發(fā)黃的機(jī)理。

發(fā)黃的原因

太陽能電池用EVA薄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)具有引發(fā)紫外線功能的基團(tuán)和(3)紫外線吸收劑的損失。(4)交聯(lián)劑和交聯(lián)條件；(5)層壓過程中氧氣擴(kuò)散到EVA片中引起的光降解反應(yīng)。

物理方面包括:(1)紫外線燈的強(qiáng)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)厚度4)EVA膠膜；(5)層壓過程(可以是物理的或化學(xué)的)；(6)零部件制造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(jī)構(gòu)提出了選擇合適的穩(wěn)定劑、抗老化劑和交聯(lián)劑的標(biāo)準(zhǔn):(1)可以減少交聯(lián)產(chǎn)生的紫外引發(fā)基團(tuán)的產(chǎn)生；(2)在潮濕條件下不易水解；(3)能淬滅光氧反應(yīng)中產(chǎn)生的自由基，更有效地引發(fā)降解反應(yīng)；(4)動(dòng)作時(shí)間較長；(5)快速交聯(lián)，無氣泡。

機(jī)械地說，EVA薄膜發(fā)黃主要來自以下幾個(gè)方面:

1.EVA本身的光熱降解和氧化

EVA包裝膜在室外會被熱氧降解。諾曼·艾倫等人研究了熱氧老化。研究發(fā)現(xiàn)，EVA的降解主要包括兩個(gè)步驟:一是乙酸的還原；另一種是主鏈氧化斷裂。在氧氣中降解速度比在氮?dú)庵锌臁?/span>

但加速老化實(shí)驗(yàn)表明，紫外光對EVA老化和泛黃的影響大（建議使用ASR模擬紫外光試驗(yàn)箱或者耐黃變老化試驗(yàn)箱進(jìn)行模擬測試，保證質(zhì)量），發(fā)現(xiàn)純的乙烯-醋酸乙烯酯薄膜含有短的α -β不飽和羰基和雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可以作為光敏劑。在120℃以下的層壓過程中，EVA結(jié)構(gòu)變化不大，但在140 ~ 150℃之間，EVA結(jié)構(gòu)變化較大，產(chǎn)生新的紫外發(fā)色團(tuán)。具體機(jī)理是在交聯(lián)過程中，在原始的α-β不飽和羰基上生成了一個(gè)新的Uv引發(fā)劑基團(tuán)，即多烯烴。這些多烯由一些不同長度的共軛物組成(C=C)。這種結(jié)構(gòu)變化使發(fā)射峰紅移。但是這些共軛C=C會吸收紫外光和可見光，導(dǎo)致EVA薄膜變色。

EVA顏色的變化降了可見光的透過率。通過結(jié)構(gòu)分析，認(rèn)為EVA發(fā)黃的原因是C=C共軛體系的形成和延伸。熒光光譜分析表明，光熱降解過程中發(fā)射光譜發(fā)生紅移，強(qiáng)度減弱，415cm-1附近的初始發(fā)射峰(對應(yīng)固化生成的發(fā)色團(tuán))逐漸消失，說明EVA光熱降解過程中由于光化學(xué)降解，紫外吸收劑被猝滅。

注:反應(yīng)終生成發(fā)色團(tuán)共軛碳碳雙鍵-(C=C)y-和0c——B- B-不飽和羰基-(C = C) Y-C = O，y=l-5時(shí)薄膜無色。當(dāng)y > 3-6時(shí)，薄膜為淡黃色，當(dāng)y>6-13時(shí)，薄膜為棕黃色。在這些反應(yīng)中，釋放出醋酸或乙醛，醋酸可以促使EVA變黃。

二.殘留交聯(lián)劑與抗老化劑的反應(yīng)

結(jié)果表明，過量的交聯(lián)劑在光的作用下降解產(chǎn)生活性自由基，可與紫外線吸收劑UV 531和抗老化劑Naugard結(jié)合使用。國內(nèi)研究者對EVA薄膜紫外老化前后紅外光譜的分析結(jié)果與此觀點(diǎn)一致。EVA薄膜紫外老化前后紅外光譜的鹽線變化不大，沒有形成羰基C=0，醋酸酯基團(tuán)含量也沒有減少，說明EVA薄膜發(fā)黃的原因不是聚醋酸乙烯酯的降解，很可能是過氧化物交聯(lián)劑與防老劑反應(yīng)生成發(fā)色團(tuán)。可以看出，通過選擇合適的交聯(lián)劑和抗老化劑，可以進(jìn)一步提高膠膜的耐老化性能。

預(yù)防措施

1.仔細(xì)選擇EVA制造商（有很必要要求對方使用模擬環(huán)境檢測儀器，如紫外光試驗(yàn)箱或者耐黃變老化試驗(yàn)箱進(jìn)行模擬測試，。

2.調(diào)整合適的層壓工藝參數(shù)。

3.選擇散熱設(shè)計(jì)和密封設(shè)計(jì)的接線盒。

4.將未使用的EVA置于陰涼處，恒溫保存。

增白和變黃

變黃的機(jī)理已經(jīng)在上面討論過，不再詳細(xì)描述。

部分組件層壓后，EVA變白。目前業(yè)界沒有共識。原因如下:

1. 增白現(xiàn)象是否是添加劑在EVA中的沉淀。

2. EVA本身吸水

3. EVA與玻璃粘接面滲水

4.EVA的成分和工藝的偏差導(dǎo)致EVA成分混合不均勻。