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太陽能背板/膜資料總結(jié)

一、功能

背板（Backsheet）是用在太陽能組件背面，直接與外環(huán)境大面積接觸的光伏封裝材料，其應(yīng)具備卓越的耐長期老化（濕熱、干熱、紫外）、耐電氣絕緣、水蒸氣阻隔等性能。因此，背膜要在耐老化、耐絕緣、耐水氣等方面滿足太陽電池組件25年的環(huán)境考驗(yàn)，起到封裝組件原輔料、保護(hù)太陽能組件、隔絕匯流帶的作用。

1.1、封裝

太陽能組件生產(chǎn)工藝是將鋼化玻璃、EVA、電池片、EVA、背板按照從下到上的順序經(jīng)過層壓粘合在一起，背板與鋼化玻璃將電池片和EVA封裝在內(nèi)部，通過鋁邊框和硅膠密封邊緣。作為組件的背部封裝材料，對(duì)背板的相應(yīng)性能有較高的要求，比如抗?jié)B水性等。

1.2、保護(hù)

太陽能組件的使用年限是25年，而且太陽能組件的工作環(huán)境非常惡劣，有的安裝在在荒涼的戈壁沙漠，晝夜溫差大，飛沙走石；有的組件工作的地方經(jīng)常有雷雨，冰雹等惡劣天氣；有的組件安裝在海拔很高的高原，紫外線輻射量非常大。因此，對(duì)于組件的保護(hù)就顯得非常重要，不僅要求組件的原輔料要有至少25年的使用年限，作為背面保護(hù)材料，背板更要有優(yōu)異的抗老化，抗紫外線，抗?jié)B水，抗高溫高濕，防火絕緣等性能。

1.3、隔絕

背板具有優(yōu)異的絕緣性，在組件生產(chǎn)過程中，為了避免匯流帶短路，經(jīng)常使用背板作為隔絕填充材料。而且，為了組件美觀，背部顏色一致，因此背板是最佳選擇。

二、分類

光伏背板的分類有多種，最常用的有兩種，即按制造工藝分為涂布型和復(fù)合型；按含氟材料分為雙面含氟背板、單面含氟背板、無氟背板三種。

2.1、制造工藝

背板的加工方式有2種：涂布和復(fù)合。

涂布相對(duì)復(fù)合來說成本相對(duì)較低，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。兩種工藝都是成熟工藝，做出來好產(chǎn)品沒什么大問題，關(guān)鍵是背膜表面的氟（F）材料。背板的主要特性是靠氟材料來體現(xiàn)的，一般
來說，氟材料無論是復(fù)合膜還是涂料,只要加工得當(dāng)，氟元素含量足夠，背板的耐侯性和阻隔性都不是問題。但是組件廠家先是使用聚氟乙烯（PVF）復(fù)合膜，并且也通過20多年的使用驗(yàn)證，所以目前使用PVF等類似的氟膜背板接受程度還是比使用氟涂料涂布形成的背板高。但是從原理上來說，其實(shí)是差不多，F(xiàn)涂料在跨海大橋等一些對(duì)耐侯性要求高的地方使用年限也有30多年了。

當(dāng)前，國內(nèi)背膜產(chǎn)業(yè)還處于起步發(fā)展階段，其開發(fā)生產(chǎn)企業(yè)多分布于中國大陸長三角地區(qū)。以臺(tái)虹、賽伍、樂凱、匯通為代表的背膜企業(yè)主要采取以PVF、PVDF或ETFE等氟膜與PET基材通過膠粘劑粘結(jié)復(fù)合而制備復(fù)膠型背膜，其氟膜基本依賴進(jìn)口，背膜制造成本較高。以蘇州中來、哈氟龍、福斯特等為代表的背膜企業(yè)通過以四氟樹脂（PTFE）或三氟氯乙烯樹脂（CTFE）為主體樹脂的涂料采取涂覆方式與PET基材復(fù)合而開發(fā)制備涂覆型背膜，在背膜成本與技術(shù)方面具有較大優(yōu)勢(shì)。

由于國內(nèi)復(fù)合型背膜制造企業(yè)在主要原材料和核心技術(shù)方面不具備成本和質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，造成產(chǎn)品整體的核心競(jìng)爭(zhēng)力與利潤空間較低。而蘇州中來公司通過自主研發(fā)，在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面和四氟涂層（FFC）表面分別采取全球首創(chuàng)的等離子體硅鈦化處理技術(shù)和等離子體氟硅氧烷化處理技術(shù)，顯著增加了PET和FFC的表面能和活性化學(xué)基團(tuán)數(shù)量，使PET與FFC之間、FFC與EVA之間不但具有物理吸附，還產(chǎn)生化學(xué)分子的接枝，使得FFC氟涂層與PET結(jié)合力超強(qiáng)，與EVA的粘結(jié)力大幅度提高，經(jīng)過85℃*85%RH2000小時(shí)老化測(cè)試它們之間不分層不脫層。目前，蘇州中來四氟型太陽電池背膜已通過了TUV、SGS、UL等國際認(rèn)證，并在國內(nèi)外光伏企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

2.1.1、涂布

氟碳涂料經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展，在建筑、化學(xué)工業(yè)、電器電子工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為繼丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有機(jī)硅涂料等高性能涂料之后，綜合性能最高的涂料品種。目前，應(yīng)用比較廣泛的氟樹脂涂料主要有聚偏氟乙烯（PVDF）、三氟氯乙烯樹脂（CTFE）、四氟樹脂（PTFE）三大類型，我國也是繼美國、日本之后第三個(gè)擁有氟碳涂料合成技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的國家。

以氟樹脂跨國企業(yè)（如日本旭硝子、大金和法國阿科瑪?shù)龋╅_發(fā)生產(chǎn)的PVDF、CTFE、PTFE樹脂為主體樹脂制備的氟碳涂料，廣泛應(yīng)用于橋梁、大廈、鐵路、通信設(shè)施的表面防護(hù)上，并經(jīng)受了40年以上的戶外嚴(yán)酷考驗(yàn)，表現(xiàn)出極佳的耐候性能。

同時(shí)，目前包括低溫等離子體改性技術(shù)、輻照改性技術(shù)、真空等離子體化學(xué)接枝技術(shù)在內(nèi)的材料表面改性技術(shù)已較為成熟。因此，將氟碳涂料、PET表面改性技術(shù)、氟涂層表面改性技術(shù)等應(yīng)用于太陽電池背膜的開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)不使用膠粘劑并具有優(yōu)異長期耐候性能的低成本高品質(zhì)涂覆型背膜產(chǎn)品是完全可行的。

涂布背膜包括厚度100～350μm的PET薄膜基體，基體兩面涂覆有15～30μm的含氟聚合物涂層，其中一面含氟聚合物涂層上涂覆有0.5～5μm的粘合劑層；所述的含氟聚合物涂層由各原料組分按配比混合后經(jīng)砂磨處理得到的混合乳液直接涂覆在PET薄膜基體上得到，所述含氟聚合物涂層的原料包括如下質(zhì)量配比的組分：

含氟涂料30～55％，

溶劑20～40％，

交聯(lián)劑和固化劑2～6％，

填料15～40％。