光伏电池是由玻璃、EVA、硅片、背板组成,按照玻璃—EVA—电池片—EVA—背板的结构封装构成,其中背板位于光伏电池背面的最外层,是光伏电池重要 组成部分,不仅起到封装的作用,同时还起到保证光伏电池不受到环境影响的作用,确保光伏电池的使用寿命。本文将对太阳能电池背板材料、结构的现状以及发展趋势作一回顾和分析。
1、光伏背板的类型及优缺点
按照光伏电池背板整体结构划分,可将光伏电池背板划分为FPF,FPE,全PET与PET/聚烯烃结构。其中F为含氟薄膜;P为双向拉伸工艺制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(即PET薄膜);E为乙烯-醋酸乙烯(即EVA);聚烯烃指各种以碳碳结构为主链的塑料。这些结构层之间使用胶粘剂进行粘合,通过复 合工艺制备成型。最早的光伏电池背板采用TPT结构,即Tedlar/PET/Tedlar结构,其中Tedlar为杜邦公司所生产的PVF(聚氟乙烯) 薄膜,以杜邦公司的Tedlar为基材的背板主导了大部分的光伏背板市场,第一款进入光伏市场的产品为PVF 2001,目前杜邦公司的Tedlar产品已经开发出第三代。按照光伏电池背板所采用的薄膜材质区分,可以将背板划分为Tedlar背板、含氟背板、 PET背板与其他一些采用如PE材质的背板产品。
1.1. Tedlar系列
Tedlar结构的背板被称为经典的背板结构,已成为国内外太阳能电池组件厂首选背板类型。PVF膜的结构稳定、耐环境变化,但是薄膜表面较易出现针孔, 薄膜的水汽阻隔能力较差。同时PVF材料本身含氟量小,所以PVF薄膜需要有足够的厚度来保证其性能。不过PVF是所有氟材料中成本最低的,非常适合作为 大规模推广应用的太阳能光伏背板材料。