1.2. 含氟背板
在杜邦公司Tedlar产能有限的情况下,
光伏电池背板生产企业也采用了其他材质的薄膜来代替Tedlar薄膜生产背板。
1)PVDF(聚偏氟乙烯) 此类薄膜的生产商主要有法国的阿科玛公司,韩国SKC等。PVDF是使用量第二大的氟塑料,其熔点和分解点相差大,可以使用 热塑性塑料加工方法进行加工。PVDF较成熟的制膜技术是使用吹膜的方法。阿克玛公司拥有专门应用于吹膜的高融体强度级别PVDF树脂,能吹出厚度仅 5μm的薄膜。PVDF中常加入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为增塑剂以提高其成膜性,加入PMMA后的PVDF的在熔融状态下更容易成膜。国内的一些 高校如北京化工等在这方面已做了较多的研究。但PVDF加入PMMA后会影响薄膜的抗老化性能,澳大利亚Leoben大学对采用不同氟塑料薄膜的背板老化 结果进行了研究,发现含PMMA(10%~20%)的PVDF薄膜经过1000~2000h湿热老化后薄膜破损严重。欧洲一家公司在中国大力推广其生产的 PVDF薄膜,尽管该公司提供的数据表明耐候性良好,但从红外图谱发现该薄膜含有大量的PMMA的成分;该薄膜为三层结构,特别是中间层PMMA— PVDF合金中的PMMA含量,甚至大大超过PVDF含量,所以该产品的实际耐候性如何,需要时间考验。
海优威公司使用与欧洲某化学品公司开发的太阳能电池背板用PVDF薄膜生产背板。该PVDF薄膜由PVDF、无机颜料和功能性添加剂组成,为单层结构,整 个薄膜内外材料均一,白色薄膜能百分之百遮蔽紫外线,经2000h的紫外老化测试,薄膜的老化性能下降可以忽略不计,其他性能完全可以满足光伏电池背板对 氟塑料薄膜的各种要求。
2)THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物) 美国3M公司的BBF背板采用THV含氟薄膜。THV是美国Dyneon公司在20世纪80年代开 发,也是目前唯一的生产厂家。THV是目前市场中最柔软的氟塑料,当和其他材料复合成多层结构时,柔韧性非常突出。THV的另一个重要特点是本身容易粘 接,无须表面处理就能与其他材料粘接,背板的复合制作工艺和用硅胶粘贴接线盒都十分简便,特别适用于对背板要求柔软的场合。
3)ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物) 日本旭硝子株式会社研发的ETFE薄膜,由原料到薄膜完全自产,目前还处于试用阶段,尚未达到规模化应用。
4)ECTFE(乙烯-三氟氯乙烯共聚物) ECTFE由杜邦公司在1946年开发成功,目前商品化的产品只有苏威公司提供。ECTFE是乙烯和三氟氯乙 烯1:1的交替共聚物,具有典型的氟塑料的耐化学腐蚀性能,没有一种溶剂在120℃下能侵蚀ECTFE或使其应力开裂,而且具有很高的耐候性和阻隔性。在 商品化光伏电池背板中,ECTFE是最好的耐候层的材料。
5)PTFE(聚四氟乙烯)、FEVE(氟乙烯与乙烯基醚的共聚物) PTFE背板多采用涂覆法制备,大部分由国内企业生产。由于前几年太阳能电池背板需 求旺盛,国外公司均不对中国供应氟塑料薄膜,所以国内开发了其他国家不生产的使用涂料的背板,背板采用氟碳涂料涂布到PET薄膜上,替代氟塑料薄膜。
由于PTFE涂覆型背板在实际使用中会出现许多问题,如涂覆PET表面后涂料层易形成针孔,影响水汽阻隔率;涂层之间容易形成反粘,同时还存在粘结强度不够、多层涂布遇到的层间附着问题和涂层开裂等问题。因此,目前实际应用依然以复合型背板为主。
6)PET背板 此类背板多采用经过特殊处理的PET,多层复合而成,多见于日本公司生产的产品。