太陽能電池背板也稱為太陽能電池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太陽能背板。廣泛應(yīng)用于太陽能電池(光伏)組件,位于太陽能電池板的背面,對(duì)電池片起保護(hù)和支撐作用,具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。
背板用于組件的背面,是主要封裝材料之一。組件背面的關(guān)鍵特征是它必須具有很低的熱阻,并且必須有效阻止水蒸汽進(jìn)入組件內(nèi)部,對(duì)電池起保護(hù)和支撐作用,具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。一般具有三層結(jié)構(gòu),外層保護(hù)層,具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力,中間層具有良好的絕緣性能,內(nèi)層和EVA具有良好的粘接性能。背板是光伏組件一個(gè)非常重要的組成部分,用來抵御惡劣環(huán)境對(duì)組件造成傷害,確保組件使用壽命。
光伏背板的分類
按背板膜分類,可分為三種:一種為涂膠復(fù)合式背板膜,在PET聚酯薄膜兩面復(fù)合氟膜或者EVA膠膜,三層結(jié)構(gòu)。一種為涂覆背板膜,在PET聚酯薄膜兩面涂覆氟樹脂,經(jīng)干燥固化成膜。還有少數(shù)廠家采用交聯(lián)反應(yīng)法,在PET兩面通過交聯(lián)劑反應(yīng)制作復(fù)合膜或EVA膜。
按材料不同分類,背板可分為FPF(以TPT為代表)、KPK、FPE(以TPE為代表)、KPE及多層PET背板、TAPE(T層和P層之間加入鋁層)、TFB(PVF/PET/含氟粘結(jié)層)、KFB(PVDF/PET/含氟粘結(jié)層)、BBF(THV/PET/EVA)、FFC(PET雙面涂改良PTFE)、KPC(PVDF/特殊處理PET)、KPF(蘇州塞伍發(fā)明,氟皮膜技術(shù),結(jié)構(gòu)是PVDF/PET/氟皮膜)、PPC(特殊處理PET/耐候PET)等。
最早的光伏電池背板采用TPT結(jié)構(gòu),即Tedlar/PET/Tedlar結(jié)構(gòu),其中Tedlar為杜邦公司所生產(chǎn)的PVF(聚氟乙烯)薄膜,以杜邦公司的Tedlar為基材的背板主導(dǎo)了大部分的光伏背板市場(chǎng),第一款進(jìn)入光伏市場(chǎng)的產(chǎn)品為PVF2001,目前杜邦公司的Tedlar產(chǎn)品已經(jīng)開發(fā)出第三代。按照光伏電池背板所采用的薄膜材質(zhì)區(qū)分,可以將背板劃分為Tedlar背板、含氟背板、PET背板與其他一些采用如PE材質(zhì)的背板產(chǎn)品。
光伏背板中所用的主要化學(xué)材料
PVF,學(xué)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(cè)商標(biāo)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。
PVDF,學(xué)名聚偏氟乙烯,是目前含氟材料中產(chǎn)量排名第二的大產(chǎn)品。PVDF的密度是PVF的1.3~1.4倍,分子結(jié)構(gòu)上多一個(gè)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(zhǎng)率低,且熱老化和濕熱老化后進(jìn)一步下降變脆,長(zhǎng)期戶外應(yīng)力老化下有開裂風(fēng)險(xiǎn)。
PET即聚對(duì)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(zhǎng)期使用溫度可達(dá)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)。
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(xué)穩(wěn)定性好,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良。
EVA即乙烯-醋酸乙烯共聚物,它的化學(xué)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(diǎn)低、易流動(dòng),適用于各種玻璃的夾膠工藝。