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隨著全球對清潔能源的日益關注和需求的增長，光伏產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷前所未有的發(fā)展。作為光伏組件的關鍵組成部分，光伏背板材料在提高光電轉換效率、降低成本以及應對環(huán)境挑戰(zhàn)等方面發(fā)揮著關鍵作用。

然而，盡管市場前景廣闊，但行業(yè)內(nèi)的競爭也日趨激烈，尤其是在光伏背板材料的種類和質量方面。

光伏背板介紹

背板按其所用材料分為無機背板即玻璃和高分子有機背板。如果背板也采用玻璃，即為雙玻組件，否則為單玻組件，組件玻璃一面直接面對太陽，背板位于組件的背面。

目前光伏組件以單玻組件為主，但發(fā)展趨勢是雙玻組件占比會逐漸提高，因為雙玻組件可以雙面發(fā)電，提高了發(fā)電效率。

背板位于光伏組件背面的最外層，直接與外部環(huán)境大面積接觸，為適用多樣的氣候環(huán)境及服役時間，背板需要滿足多種性能要求

單一的材料很難滿足這些性能要求，所以背板一般采用復合結構，其中 PET 膜作為基膜，氟膜或其他塑料薄膜通過膠黏劑黏附在基膜兩邊。

PET 膜具有優(yōu)良的絕緣性能和力學性能，但耐候性較差，含氟樹脂膜包括聚氟乙烯（PVF）膜和聚偏氟乙烯（PVDF）膜，它們具有優(yōu)良的絕緣性、耐候性和阻隔性，膠黏劑的主要作用是使PET基膜與氟膜、聚烯烴類薄膜黏結復合。

按生產(chǎn)工藝，背板分為復合型和涂覆型。氟材料以氟膜的形式通過膠黏劑復合（一般是壓合）在PET基膜上，即為復合型背板，其氟膜完整，因此綜合性能優(yōu)越，但成本高；

以含氟樹脂的形式通過特殊工藝直接涂覆在 PET 基膜上，膠黏劑混合在氟樹脂中，即為涂覆型背板，性能稍遜于復合背板 ，但具有價格優(yōu)勢。

太陽能背板按含氟情況可分為雙面氟膜背板、單面氟膜背板、不含氟背板，因其耐候性等特性不同而適用于不同環(huán)境。

總體來說對環(huán)境的耐候程度依次為雙面氟膜背板、單面氟膜背板、不含氟背板，其價格一般也依次降低。

雙面氟膜復合背板由于其優(yōu)越的耐候性能，能經(jīng)受住嚴寒、高溫、風沙、雨水等惡劣環(huán)境，通常被廣泛應用于高原、沙漠、戈壁等區(qū)域；

單面氟膜復合背板是雙面氟膜復合背板的降本型產(chǎn)品，相對于雙面氟膜復合背板其內(nèi)層的耐紫外性和散熱性較差，主要適用于屋頂和紫外線溫和的區(qū)域。

背板企業(yè)狀況

全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈基本都在中國，背板也一樣，早期由國外尤其是日本公司把持，但隨著中國公司的迅速崛起，國外背板企業(yè)由于不適應快速降本的需要，利潤率下降，市場份額逐步降低并退出了市場，2016 年日本凸版和 3M 公司退出背板市場，2017 年日本東麗公司退出市場，臺虹和伊索的產(chǎn)銷量也處于停滯狀態(tài)。

國內(nèi)主要的背板生產(chǎn)企業(yè)包括蘇州賽伍應用技術有限公司（簡稱賽伍技術）、蘇州中來光伏新材股份有限公司（簡稱中來股份）、明冠新材料股份有限公司（簡稱明冠新材）、杭州福斯特應用材料股份有限公司（簡稱福斯特）、樂凱膠片股份有限公司（簡稱樂凱膠片）等。

早期以 TPT、KPK 背板為主，但 PVF 與 PVDF 膜價格高，尤其是PVF膜基本只有美國杜邦公司生產(chǎn)，所以，國內(nèi)各企業(yè)通過研發(fā)，一方面用含氟涂料代替氟膜，另一方面用涂覆工藝取代復合工藝，在滿足光伏組件性能的前提下，成本大幅降低。

如賽伍技術的 F 氟皮膜、中來股份的 FFC 氟涂料、福斯特的 C 氟樹脂等，更進一步，明冠新材的 M 膜和樂凱膠片的 E 膜，直接用聚烯烴膜取代氟膜。

背板組成材料

1、PET基膜

PET是由精對苯二甲酸（PTA）和乙二醇（MEG）在催化劑的作用下經(jīng)加熱縮聚而成的一種結晶型聚合物，即聚酯切片，長期使用可耐高溫達120℃，短期使用 可耐150℃高溫、-70℃低溫，且高低溫時對其力學性能影響很小。

聚酯切片經(jīng)干燥、熔融、擠出、鑄片和拉伸而制成PET膜，如果只單向拉伸則稱為CPET，主要 用于包裝；采用縱橫雙向拉伸則為BOPET，現(xiàn)在95% 以上的PET膜為BOPET，其中的中高端PET膜主要用于光學膜和光伏背板膜。

中高端PET膜的生產(chǎn)具有以下特點：

（1）設備需進口，且周期長。

基膜生產(chǎn)關鍵工序包 括PTA與MEG的縮聚反應生成聚酯切片、擠出和雙向拉伸，縮聚反應與擠出設備德國的歐瑞康巴馬格公司生產(chǎn)的性能最好，德國的布魯克納是最好的雙向拉伸設備生產(chǎn)廠商，所以這兩家德國公司的設備組成的生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品品質最好。但兩家公司的產(chǎn)量有效，交貨周期長，而且安裝調試時間也長。

（2）技術壁壘高。

高分子材料配方不同，材料性能差別很大，即使同一配方，工藝參數(shù)改變，性能也會變 化，這些都需要長期的積累，僅僅只有先進的設備遠遠 不夠，還需要大量有實際經(jīng)驗的技術人員。

為適用新的背板結構，各基膜企業(yè)正在抓緊研發(fā)高耐候透明PET基膜。

2、氟膜

PVF膜由美國杜邦公司生產(chǎn)，其商標為Tedlar，所 以簡稱T膜，其TPT背板結構是最早使用的，已經(jīng)經(jīng) 過了30年以上的實際應用，證明其結構、性能穩(wěn)定，能滿足組件25年以上的時間要求。但T膜價格昂貴，因此市場規(guī)模在減少，主要用于大型地面電站。

PVDF膜是為替代PVF膜而研發(fā)的，最早由法國的阿科瑪公司生產(chǎn)。近年來，隨著國內(nèi)氟膜生產(chǎn)企業(yè)技術水平的提升，生產(chǎn)成本逐步降低，國產(chǎn)氟膜在市場上逐漸被背板企業(yè)接受，其市場份額也逐漸提升，據(jù)賽伍技術與明冠新材IPO文件顯示，嘉興高正、杭州福膜、中天科技等都已進入它們的前五大供應商。

為了進一步降低成本，各企業(yè)都研發(fā)了含氟涂料。

由于含氟塑料不易分解，焚燒會產(chǎn)生有毒氣體，所以背板的回收處理困難，現(xiàn)在各企業(yè)正在研制環(huán)保型背板，包括用聚烯烴膜取代氟膜等。

3、膠黏劑

膠黏劑主要用于復合型背板中氟膜與PET基膜的黏結，以及涂覆于基膜表面直接形成功能性膜。太陽 能背板生產(chǎn)所需的膠黏劑生產(chǎn)技術壁壘較高，市場主要為法國阿科瑪公司旗下的波士膠（Bostic）、德國漢高 （Henkel）和日本東洋紡織株式會社等國外少數(shù)企業(yè)占領。

我國膠黏劑的生產(chǎn)主要以中低檔膠黏劑產(chǎn)品為主，能適用于氟膜與PET基膜黏結的高品質膠黏劑只有賽伍技術等極少公司生產(chǎn)，賽伍技術就是由背板膠 黏劑生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展為背板生產(chǎn)企業(yè)的。

因為對成本的把控能力以及使用場景的不同，國內(nèi)背板生產(chǎn)企業(yè)與國外的企業(yè)走上了不同的技術道路，國內(nèi)以集中式大型地面光伏電站為主，對25年的使用壽命要求嚴格，所以國內(nèi)背板絕大部分含氟，為了降低成本，生產(chǎn)工藝由復合氟膜改進為涂覆含氟涂料。

而歐洲和日本以分布式的屋頂戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)為 主，對價格比較敏感，因此國外企業(yè)以生產(chǎn)非氟背板為主，比如意大利Coveme公司徹底摒棄了氟聚合物，采用PET基膜，并在最外側使用紫外輻照穩(wěn)定的聚酯膜 （P），內(nèi)層采用聚乙烯膜（E）由此形成了PPE背板，該類背板的結構為改性聚酯/聚酯/聚乙烯。

更有甚者，改變基膜，采用共擠工藝一步法生產(chǎn)，如荷蘭帝斯曼公司開發(fā)的APO背板采用具有優(yōu)異水汽阻隔性能的聚烯烴PO作為基材，搭配抗紫外性能優(yōu)異的PA12，使用共擠成型，這種背板性能優(yōu)異，而且消除了層間剝離的風險。

隨著俄烏沖突帶來的能源危機，歐洲對光伏的需求急劇上升，中國企業(yè)也在抓緊非氟背板的生產(chǎn)?？傊?，在背板生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不管是技術還是產(chǎn)量，國內(nèi)企業(yè)均領先國外企業(yè)。

4、研發(fā)方向

（1）環(huán)保：新能源的大量使用，主要目的就是減少排放，保護大氣層，因此制造光伏組件的零部件也應該環(huán) 保，但背板使用的氟膜，難降解導致回收難，所以隨著光 伏發(fā)電的快速發(fā)展，背板的回收利用是亟待解決的問題。

（2）降本：光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的降本增效是推動光伏發(fā)展的主要動力，也將一直是光伏發(fā)展的主旋律，而氟膜既不環(huán)保還價格昂貴，所以，研發(fā)新的取代氟膜的材料迫在眉睫。

（3）不同使用場景的背板開發(fā)：比如中國西部沙漠地區(qū)使用的背板需具備更好的散熱性、耐紫外性、耐風沙磨損和耐日夜溫差等；而在東部沿海應用的背板應有更低的水汽透過率、更好的耐水解性和耐鹽霧性等。

（4）適用光伏組件雙面發(fā)電的需要：組件雙面發(fā)電是大勢所趨，其占比越來越高，而且組件生產(chǎn)企業(yè)一般采用玻璃背板，雖然透明背板可以替代玻璃背板，但透明背板并沒有經(jīng)過長時間的使用考驗，所以怎樣說服組件企業(yè)使用透明背板任重道遠。 

原標題：光伏背板的前世今生