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【解析】国内外光伏背板材料现状及趋势

放大字体 缩小字体 发布日期:2017-01-20 08:35:18   来源:新能源网  编辑:全球新能源网  浏览次数:561


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11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。

1.3.其他类型背板

如PE系列,我国许多小厂采用PE作为背板材质,用在小光伏组件上,生产光伏灯具等。

各个氟塑料薄膜对水汽的阻隔能力不同,其中以ECTFE为最优。使用同样厚度为100μm的薄膜,在气温40℃和湿度95%的条件下,PVF每天每平米的水汽透过率超过10~20g,PVDF为2g左右,而常用的PET不超过10g。据多数供应商提供的数据,采用氟塑料薄膜和PET薄膜复合成的背板,其水汽阻隔性能小于2g。表1为各种氟材料的特性。

表1 各种氟材料特性

2、光伏电池背板的性能测试

一款合格的背板需要具有与EVA良好的粘接性、电气绝缘性、防水防湿和耐侯性等功能,产品必须经过剥离强度、水汽透过率、热收缩率、绝缘性能测定和经过耐老化、湿热、湿冻和热循环试验合格后方能使用。

剥离强度主要由电子拉力机来进行测试,而热收缩率则是在真空烘箱内进行,主要是测定背板的力学性能。

水蒸气渗透率是衡量背板性能好坏的重要指标之一,若背板阻隔水蒸气渗透的性能不良,则空气中的湿气(尤其是阴雨天)会透过背板进入到电池板内侧,水蒸气的 渗透还会影响到EVA的粘结性能,导致背板与EVA脱离,进而使更多湿气直接接触电池片而使电池片被氧化。其测试原理为将试验薄膜隔成两个独立的气流系 统,一侧为具有稳定相对湿度的氮气流,并随着干燥的氮气流流向红外检定传感器,测量出氮气中水蒸气透过率。红外线检定法在整个实验过程中全自动测定,不破 坏扩散和渗透的平衡,结果准确可靠,同时由于红外检定法检测传感器的高灵敏度,因而可以在短时间内测量高阻隔性的材料。

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关键词: 光伏 背板

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