2.1.2、复合
复合型太阳电池背膜(TPT、TPE等)多是以欧美一些氟化工企业开发的PVF或PVDF等氟膜通过胶粘剂与PET基材粘结复合而成。复合型背膜由于其内部PET基材两面存在胶粘剂,而胶粘剂的质量水准不一,加之复合工艺良莠不齐,在电池组件户外长期使用过程中复合型背膜受湿度与温度双重因素的综合影响,易发生粘结胶层水解等损害,最终导致氟膜(PVF或PVDF等)与PET基材的层间剥离,影响电池组件长期使用的可靠性。
同时,由于制造专利技术制约和氟膜表面的亲水性改性处理技术等原因,目前PVF和PVDF等氟膜产品还没有在中国实现国产化。因此,采用PVF或PVDF等氟膜开发生产双面含氟和单面含氟太阳电池背膜的中国企业长期受制于外国氟膜制造商,其背膜制造成本居高不下,且适用于氟膜与PET粘结的高品质胶粘剂多为国外极少数厂商技术垄断,很难进口。而国内一些背膜生产企业只能采用一些普通的聚氨酯、环氧或丙烯酸类胶粘剂,这些胶粘剂容易老化,在性能上无法满足25年的耐久性要求。
太阳能电池背板复合膜,由下述三层材料复合而成:
0.035~0.045mm厚的聚氟乙烯膜;
0.18~0.30mm厚的PET膜;
0.025~0.035mm厚的EVA涂层。
上述太阳能电池背板复合膜的制备方法包括下述步骤:在聚氟乙烯膜与PET膜表面分别涂覆固化剂,热熔粘合而得基膜,然后再在PET膜的另一表面涂布EVA涂层即得太阳能电池背板复合膜。
2.2、含氟材料
如前所述,背板的主要特性是靠氟(F)材料来体现的,背板按照含氟材料可分为双面含氟背板,单面含氟背板,不含氟背板三种。
2.2.1、双面含氟背板
市面上双面含氟背板最常见的是TPT(聚氟乙烯复合膜),TPT采用复合工艺,两面含氟材料为美国杜邦公司生产的Tedlar聚氟乙烯聚合物,中间为PET,通过胶黏剂复合在一起。内层氟材料保护PET免受紫外线腐蚀,同时经过特殊处理与EVA更好的粘结,外层氟材料保护组件背面免受湿、热、紫外线侵蚀。
双面含氟背板大同小异,区别只在氟材料的成分和内层氟材料的特殊处理上。比如,伊索TPT背板内层经过特殊处理,以使其更适合与EVA粘结,而凸版TPT则不分正反面;又比如,DDF采用PVDF作为两面含氟薄膜。
从长远来看,如果背膜内层不含氟材料,不能对背膜的PET主体基材进行有效保护,组件安装后背膜无法经受长期的紫外老化考验,在几年之内组件就会出现背膜黄变、脆化老化等不良现象,严重影响组件的长期发电效能,因此,双层氟材料背板是完全必要的。
2.2.2、单面含氟背板
单面含氟背板代表产品为美国3M背板,为三层结构复合而成,成分为:外层THV氟塑料(四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯共聚物),中间PET基体,内层EVA。单面含氟背板厂家虽不同,但结构大同小异,内层EVA与中间基体基本不变,不同之处可能在于外层氟材料成分不同,比如Tedlar PVF,PVDF等。
由于目前背膜开发生产企业考虑到双面含氟材料给整个背膜生产造成的成本压力,厂商采用了EVA材料(或其他烯烃聚合物)替代双面含氟的TPT结构背膜中EVA粘结面(光照面)的氟材料,从而出现了单面含氟的TPE结构的背膜。此类TPE结构的背膜在与组件封装用EVA胶膜粘结后,由于其光照面无含氟材料,不能对背膜的PET主体基材进行有效保护,组件安装后背膜无法经受长期的紫外老化考验,在几年之内组件就会出现背膜黄变、脆化老化等不良现象,严重影响组件的长期发电效能,因此单面含氟的TPE结构的背膜是不适用于晶硅太阳电池组件的封装使用的。
2.2.3、不含氟背板
不含氟背板是通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成,主要品种有PE,DNP等。
不含氟背膜从材料本身特性上无法满足商用晶硅太阳电池组件25年的湿热、干热、紫外等环境考验与使用要求,也就很难适合用于晶硅太阳电池组件的封装。但是它适合中短期使用年限的组件,如5~10年期限。
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