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光伏组件原辅料系列总结:光伏背板/背膜

一、功能


背板(Backsheet)是用在太阳能组件背面,直接与外环境大面积接触的光伏封装材料,其应具备卓越的耐长期老化(湿热、干热、紫外)、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能。因此,背膜要在耐老化、耐绝缘、耐水气等方面满足太阳电池组件25年的环境考验,起到封装组件原辅料、保护太阳能组件、隔绝汇流带的作用。


1.1、封装


太阳能组件生产工艺是将钢化玻璃、EVA、电池片、EVA、背板按照从下到上的顺序经过层压粘合在一起,背板与钢化玻璃将电池片和EVA封装在内部,通过铝边框和硅胶密封边缘。作为组件的背部封装材料,对背板的相应性能有较高的要求,比如抗渗水性等。


1.2、保护


太阳能组件的使用年限是25年,而且太阳能组件的工作环境非常恶劣,有的安装在在荒凉的戈壁沙漠,昼夜温差大,飞沙走石;有的组件工作的地方经常有雷雨,冰雹等恶劣天气;有的组件安装在海拔很高的高原,紫外线辐射量非常大。因此,对于组件的保护就显得非常重要,不仅要求组件的原辅料要有至少25年的使用年限,作为背面保护材料,背板更要有优异的抗老化,抗紫外线,抗渗水,抗高温高湿,防火绝缘等性能。


1.3、隔绝


背板具有优异的绝缘性,在组件生产过程中,为了避免汇流带短路,经常使用背板作为隔绝填充材料。而且,为了组件美观,背部颜色一致,因此背板是最佳选择。


二、分类


光伏背板的分类有多种,最常用的有两种,即按制造工艺分为涂布型和复合型;按含氟材料分为双面含氟背板、单面含氟背板、无氟背板三种。


2.1、制造工艺


背板的加工方式有2种:涂布和复合。


涂布相对复合来说成本相对较低,工艺相对简单。两种工艺都是成熟工艺,做出来好产品没什么大问题,关键是背膜表面的氟(F)材料。背板的主要特性是靠氟材料来体现的,一般


来说,氟材料无论是复合膜还是涂料,只要加工得当,氟元素含量足够,背板的耐侯性和阻隔性都不是问题。但是组件厂家先是使用聚氟乙烯(PVF)复合膜,并且也通过20多年的使用验证,所以目前使用PVF等类似的氟膜背板接受程度还是比使用氟涂料涂布形成的背板高。但是从原理上来说,其实是差不多,F涂料在跨海大桥等一些对耐侯性要求高的地方使用年限也有30多年了。


当前,国内背膜产业还处于起步发展阶段,其开发生产企业多分布于中国大陆长三角地区。以台虹、赛伍、乐凯、汇通为代表的背膜企业主要采取以PVF、PVDF或ETFE等氟膜与PET基材通过胶粘剂粘结复合而制备复胶型背膜,其氟膜基本依赖进口,背膜制造成本较高。以苏州中来、哈氟龙、福斯特等为代表的背膜企业通过以四氟树脂(PTFE)或三氟氯乙烯树脂(CTFE)为主体树脂的涂料采取涂覆方式与PET基材复合而开发制备涂覆型背膜,在背膜成本与技术方面具有较大优势。


由于国内复合型背膜制造企业在主要原材料和核心技术方面不具备成本和质量的优势,造成产品整体的核心竞争力与利润空间较低。而苏州中来公司通过自主研发,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)表面和四氟涂层(FFC)表面分别采取全球首创的等离子体硅钛化处理技术和等离子体氟硅氧烷化处理技术,显著增加了PET和FFC的表面能和活性化学基团数量,使PET与FFC之间、FFC与EVA之间不但具有物理吸附,还产生化学分子的接枝,使得FFC氟涂层与PET结合力超强,与EVA的粘结力大幅度提高,经过85℃*85%RH2000小时老化测试它们之间不分层不脱层。目前,苏州中来四氟型太阳电池背膜已通过了TUV、SGS、UL等国际认证,并在国内外光伏企业得到广泛应用。


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