太阳能电池背板也称为太阳能电池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太阳能背板。广泛应用于太阳能电池(光伏)组件,位于太阳能电池板的背面,对电池片起保护和支撑作用,具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。
背板用于组件的背面,是主要封装材料之一。组件背面的关键特征是它必须具有很低的热阻,并且必须有效阻止水蒸汽进入组件内部,对电池起保护和支撑作用,具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。一般具有三层结构,外层保护层,具有良好的抗环境侵蚀能力,中间层具有良好的绝缘性能,内层和EVA具有良好的粘接性能。背板是光伏组件一个非常重要的组成部分,用来抵御恶劣环境对组件造成伤害,确保组件使用寿命。
光伏背板的分类
按背板膜分类,可分为三种:一种为涂胶复合式背板膜,在PET聚酯薄膜两面复合氟膜或者EVA胶膜,三层结构。一种为涂覆背板膜,在PET聚酯薄膜两面涂覆氟树脂,经干燥固化成膜。还有少数厂家采用交联反应法,在PET两面通过交联剂反应制作复合膜或EVA膜。
按材料不同分类,背板可分为FPF(以TPT为代表)、KPK、FPE(以TPE为代表)、KPE及多层PET背板、TAPE(T层和P层之间加入铝层)、TFB(PVF/PET/含氟粘结层)、KFB(PVDF/PET/含氟粘结层)、BBF(THV/PET/EVA)、FFC(PET双面涂改良PTFE)、KPC(PVDF/特殊处理PET)、KPF(苏州塞伍发明,氟皮膜技术,结构是PVDF/PET/氟皮膜)、PPC(特殊处理PET/耐候PET)等。
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PVF2001,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。
光伏背板中所用的主要化学材料
PVF,学名聚氟乙烯,由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成的共聚物。做PVF薄膜最有名的是美国杜邦公司,杜邦的注册商标TEDLAR就是现在光伏行业用的最多的PVF薄膜。TPT或TPE中的T就是指TEDLAR。
PVDF,学名聚偏氟乙烯,是目前含氟材料中产量排名第二的大产品。PVDF的密度是PVF的1.3~1.4倍,分子结构上多一个F,所以比PVF耐候性、阻隔性更好,但是PVDF成型困难,需要加20~30%左右的亚克力增塑剂(如PMMA等丙烯酸类材料),容易造成局部老化,横向断裂伸长率低,且热老化和湿热老化后进一步下降变脆,长期户外应力老化下有开裂风险。
PET即聚对苯二甲酸乙二醇酯,又称聚酯薄膜,乳白色或浅黄色高度结晶的聚合物。长期使用温度可达120℃,短期使用可耐150℃高温,可耐-70℃低温。但是在高温高湿环境中容易水解,在紫外光下容易发生光降解反应。
PE即聚乙烯,由乙烯聚合而成,是应用广泛的高分子材料。化学稳定性好,吸水性小,电绝缘性能优良。
EVA即乙烯-醋酸乙烯共聚物,它的化学稳定性好,吸水性小,高透明,与各种界面均有高粘着力,熔点低、易流动,适用于各种玻璃的夹胶工艺。