太阳能电池背板用氟材料的类型介绍

太阳能光伏组件主要由玻璃盖板、乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）、电池片、背板、接线盒和边框等组成。由于背板对电池片起支撑和保护作用，且背板作为直接与外界自然环境大面积接触的封装材料，其性能直接决定了光伏组件的发电效率和使用寿命，背板必须具备优异的绝缘性、水汽阻隔性和耐候性等，因此背板生产及测试技术的进步对太阳能光伏组件的影响十分重要。

太阳能电池背板用氟材料的类型介绍

现有的背板主要是以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为基板，在其单面或双面复合或涂覆具有功能性的氟材料，从而使背板具有良好阻隔、耐候及绝缘性能，不同类型背板其功能性差异较大，因此选择价格合理、性能优良的背板对组件厂商生产合格、性能优良的太阳能光伏组件就显得尤为关键。

随着太阳能电池背板技术的发展，年全球含氟背板和非氟背板的比例为8：2，年预计将达到9：1。氟材料中由于氟元素电负性大，碳氟键之间的键能非常强，加上氟材料结构中分子排列紧密、刚硬、平滑，使氟材料表现优异的耐候、耐热、耐温及耐化学品等性能，可满足组件在户外长期使用的要求。因此，氟材料是目前市场上背板中重要的支撑材料之一。

1、含氟复合型背板

含氟复合型背板现主要有TPT、KPK、TPE和KPE这4种类型。其中T是指美国杜邦的聚氟乙烯（PVF）薄膜，P指PET基材，K为聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜，E为EVA。含氟复合型背板是在背板的单面（TPE和KPE）或双面（TPT和KPK）复合氟膜，属于第1代背板。因成本压力，年以后，TPT、KPK内层用聚乙烯（PE）/EVA等非氟材料替代，制成单面含氟复膜背板，称之为TPE和KPE，该类型背板受光面为不含氟膜，用其他烯烃聚合物或PE、EVA等材料替代，但这些材料在使用过程中很容易在紫外等环境下分解，组件背板进行加速UV老化测试，并通过金相显微镜观察发现KPE／TPE内层E层（E为EVA层）有明显的微裂纹（如图2），组件背板很快出现变黄、脆化等老化现象，严重影响组件的长期发电效率，虽然单面含氟背板具有成本上的优势，但由于其自身固有的缺陷，其很难适合组件封装长期使用需要。

2、不含氟背板

迫于成本压力，-年背板材料出现以强化PET取代TPE／KPE外层耐候氟膜的背板。强化PET采用在PET表面修饰、添加助剂或者其他改性的方法来改善PET的耐UV性能，但由于PET分子链中含有大量的酯基，其与水直接接触易产生水增塑，导致PET分子链降解，同时PET在直接应用中结晶度会增加，使材料变脆，耐冲击性降低。另外，在湿气环境下，温度升高、紫外辐射和热循环作用下PET分解更加迅速，物理机械性能急剧下降。因此基于PET材料自身的缺陷，不含氟背板并不能满足复杂自然环境下组件应用要求。试验样品PET在65℃，相对湿度65％的条件下，用超强紫外（SUV）氙灯辐照60KWH后，对其进行倍金相显微镜拍摄照片，PET表面出现严重开裂现象。该类型背板复合技术采用PET与PET复合和PET与PE／EVA复合，是属于刚－刚复合和刚－柔复合2种类型，在界面上形成缺陷要大于单一的刚－柔复合方式。

3、含氟复涂型背板

为了解决双面含氟背板的成本压力，同时又避免单面含氟背板存在的固有缺陷，近年来很多背板厂家开始生产一面复合氟膜，另一面涂覆含氟涂料的复涂型背板，如TFB结构背板（从空气面至粘结面依次为杜邦TedlarPVF膜、胶粘剂层、PET基材层、等离子体化学结合层、含氟粘结保护层组成的5层复合材料）和KFB结构背板（同TFB结构背板，空气面保护层为PVDF氟膜），这种类型背板迎合了客户对传统双面氟膜背板的习惯性，且与传统TPT背板相比具有明显的价格优势，属于第1.5代背板。

双面含氟涂覆型背板是未来主要应用的背板形式之一，属于第2代背板技术，其主要是在PET双面涂覆含氟涂料实现背板的功能化。本研究通过膜胶一体化技术实现了该类型背板（FFC）生产的突破，FFC技术制成的双面涂氟型背板及其层压件在SUVMJ／M2抗UV老化试验中，黄变指数小，没有出现明显的黄变；金相显微镜图片显示FFC表面没有出现微裂纹。双面涂氟技术作为背板的第2代技术，既满足了环境对背板双面耐候性的要求，又解决了传统背板依赖胶粘剂从而出现性能短板的缺陷，在长期使用可靠性上具有较大优势，涂覆技术作为背板功能化的技术平台更有利于新型功能化背板的加速研制。

5、导电型背板

导电型背板是未来发展的一种新型背板，其主要是为了满足太阳能电池将正、负极转移到电池背面，形成背接触电池［金属层穿孔卷绕硅太阳能电池（MWT）、发射极环绕穿通硅太阳能电池（EWT）和交错板接触太阳能电池（IBC）而开发的导电型背板，提高组件的发电效率。该类型背板由于含有导电金属箔，且需要对金属箔进行激光刻蚀或化学腐蚀，工艺过程复杂、生产效率低且成本高，现有的技术还不能根本解决这些问题，该类型背板还处于研究、开发、试生产阶段，在市场上还不具有明显的竞争优势，需要技术的进一步突破。

太阳能电池背板膜检测项目：THI-测厚仪（材料厚度）、TSL-电子拉力试验机（拉伸强度，断裂伸长率，剥离强度）、FST-薄膜热缩性能测试仪（尺寸稳定性）WVTR-水蒸气透过率测试仪（水汽透过率），更多产品详情咨询请登录SYSTESTER济南思克测试技术有限公司官方网站或与我们取得联络。