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光伏背板内层材料有哪些( 二 )

生活经验光伏


由于其技术门槛相对较低，目前生产厂家较多，虽各家膜产品都含PVDF，但因配方体系及生产工艺不同，不同厂家膜的耐老化性能差异很大 。耐热方面，PVF薄膜的软化温度点为190oC，而PVDF只有150oC左右 。对于经常有热斑出现的光伏组件应用来说，PVF薄膜的耐热性能显然更有优势，随着PERC等高效电池的大量投产，热斑温度会更高，对于薄膜的耐热性能会提出更高的要求 。
■ 非氟薄膜
第二类为非氟薄膜，主要包括PE，EVA，PA，PO等 。这类材料作为背板内层在温和气候下已有一定时间的户外验证，其较高的厚度在耐紫外，力学性能和粘接力方面都有一定优势 。此内层材料老化性能与主体树脂及无机填料的种类和含量息息相关，不同背板厂家选择此种内层材料时都会结合自身定位与特色，也导致了所选材料的性能差异较大 。同时，与不同耐候性的背板外层材料的搭配，也决定着内层材料的表现 。

光伏背板内层材料有哪些

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图2. 某PVDF背板内层在户外不到5年发生黄变
光伏背板内层材料有哪些

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图3. 组件正面540 kWh/m2紫外辐照后背板内层的变化.
(a) HPET 1聚酯背板内层开裂，(b) 基于特能? (Tedlar?) PVF薄膜的TPE背板材料无变化(测试条件：金属卤素灯, 1.5kW/m2, 360小时)
图2是某PVDF背板内层在户外不到5年发生内层发黄现象 。图3是使组件正面照射540kWh/m2紫外剂量(相当于温和环境组件正面9.5年太阳光照射)，耐水解HPET 1聚酯背板材料内层发生开裂，而对应基于特能? (Tedlar?) PVF薄膜的TPE背板材料无变化 。从以上户外实际案例及室内老化测试结果可以看出，对于此类背板内层材料，尽量搭配使用经过户外验证的PVF薄膜作为背板外层 。
■ 涂覆型FEVE涂层
第三类为涂覆型FEVE涂层，FEVE是氟烯烃和乙烯基醚(酯)的共聚树脂，作为背板内层材料，其优点是耐候性和耐高温性能相对E层较好，并且无需胶水层而直接涂覆于PET表面，省去了胶水成本 。
由于FEVE的特殊结构，使其具备了在酯类和酮类等溶剂中的可溶性 。但FEVE中键能较弱的酯键相对容易裂解，且涂层的性能受单体、溶剂和固化剂影响较大 。与前两类内层材料相比，FEVE涂层的耐候性和致密性不如氟膜，粘接力和力学性能不如E层，而且户外验证时间相对较短，不建议在温差大，冷热应力较大的气候条件下使用 。为了保护中间层PET免受紫外破坏，涂层厚度非常关键，涂层太薄，阻隔紫外和粘接力都会出现问题 。阻隔层厚度与紫外线穿透率的关系一般符合Beer定律 。
光伏背板内层材料有哪些

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图4. 紫外阻隔层厚度与紫外线穿透率的关系
图4数据显示，背板内层这一紫外阻隔层厚度如果低于10微米，紫外线开始穿透阻隔层到达PET，穿透比率随厚度减薄而指数升高，如果涂层厚度为1微米时，365 nm的紫外线透过率会高达11%，这会对中间层PET造成毁灭性的破坏 。
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图5. 断裂伸长率损失率与背板内层厚度(um)的关系-当接受1000-1380小时的紫外照射后，如果内层厚度<10um，背板断裂伸长率将损失严重 。
图5的力学性能测试数据进一步证明，当接受1000-1380小时的紫外照射后，如果内层厚度<10um，背板断裂伸长率将显著下降 。
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图6. 某PVDF/PET/FEVE背板内层FEVE涂层只有1.3微米
一些背板厂商为了降低成本，将背板内层涂层的厚度减至极低(如图6所示，内层涂层厚度只有1.3微米)，这很容易导致背板中间层PET的紫外老化 。从而造成背板内层和中间PET层的脱层问题 。另外，图层中钛白粉的添加量也很重要，有些涂层中加入了过多的钛白粉，导致涂层的粘接性下降，容易出现脱层问题 。

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