PVF,學名聚氟乙烯,由氟和氟碳分子的共聚體擠壓而成的共聚物。做PVF薄膜最有名的是美國杜邦公司,杜邦的注冊商標TEDLAR就是現(xiàn)在光伏行業(yè)用的最多的PVF薄膜。TPT或TPE中的T就是指TEDLAR。美中不足的是涂覆薄膜表面較易出現(xiàn)針孔,且薄膜的水汽阻隔能力也較差。另外,PVF材料本身含氟量低,PVF薄膜需要有足夠的厚度來保證其性能。
2、PVDF
PVDF,學名聚偏氟乙烯,密度是PVF的1.3~1.4倍,分子結(jié)構(gòu)上多一個F,所以比PVF耐候性、阻隔性更好,但是PVDF成型困難,需要加20~30%左右的亞克力增塑劑(如PMMA等丙烯酸類材料),容易造成局部老化,橫向斷裂伸長率低,且熱老化和濕熱老化后進一步下降變脆,長期戶外應(yīng)力老化下有開裂風險。
3、PET
PET即聚對苯二甲酸乙二醇酯,又稱聚酯薄膜,乳白色或淺黃色高度結(jié)晶的聚合物。長期使用溫度可達120℃,短期使用可耐150℃高溫,可耐-70℃低溫。但是在高溫高濕環(huán)境中容易水解,在紫外光下容易發(fā)生光降解反應(yīng)。
4、PE
PE即聚乙烯,由乙烯聚合而成,是應(yīng)用廣泛的高分子材料?;瘜W穩(wěn)定性好,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良。
5、EVA
EVA即乙烯-醋酸乙烯共聚物,它的化學穩(wěn)定性好,吸水性小,高透明,與各種界面均有高粘著力,熔點低、易流動,適用于各種玻璃的夾膠工藝。
6、PA
聚酰胺即尼龍,具有良好的綜合性能,包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性,且摩擦系數(shù)低,有一定的阻燃性,易于加工,適于用玻璃纖維和其它填料填充增強改性,提高性能和擴大應(yīng)用范圍。
7、THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物)
THV是美國Dyneon公司在20世紀80年代開發(fā)的一種新型含氟材料,和其他材料復合成多層結(jié)構(gòu)時,柔韌性非常突出。
THV的另一個重要特點是本身容易粘接,無須表面處理就能與其他材料粘接,背板的復合制作工藝和用硅膠粘貼接線盒都十分簡便,特別適用于對背板要求柔軟的場合。
8、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)
日本旭硝子株式會社研發(fā)的ETFE薄膜,由原料到薄膜完全自產(chǎn),具有良好的耐候性和化學穩(wěn)定性,不過市場用量并不多。
9、ECTFE(乙烯-三氟氯乙烯共聚物)
ECTFE由杜邦公司在1946年開發(fā)成功,是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物,具有典型的氟塑料的耐化學腐蝕性能,沒有一種溶劑在120℃下能侵蝕ECTFE或使其應(yīng)力開裂,而且具有很高的耐候性和阻隔性。在商品化光伏電池背板中,有些背板產(chǎn)品就是使用的ECTFE這種材料作為外層的耐候材料。
10、PCTFE(三氟氯乙烯樹脂)、PTFE(聚四氟乙烯)、FEVE(氟乙烯與乙烯基醚共聚物)
采用PCTFE、PTFE、FEVE材料的背板多采用涂覆法制備。背板采用氟碳涂料涂布到PET薄膜上,替代氟塑料薄膜,具有較好的經(jīng)濟性及較短的生產(chǎn)周期。我國也是繼美國、日本之后第三個擁有氟碳涂料合成技術(shù)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的國家。
對主要含氟材料的性能做了個簡單的對比如表1所示。
表1各種含氟材料特性比較
*oxygen index 氧指數(shù)(OI)是指在規(guī)定的條件下,材料在氧氮混合氣流中進行有焰燃燒所需的最低氧濃度。以氧所占的體積百分數(shù)的數(shù)值來表示。氧指數(shù)高表示材料不易燃燒,氧指數(shù)低表示材料容易燃燒。
原標題:光伏背板中所用的化學材料