背板核心技術

　　我國光伏產業經過前幾年調整，正逐步回暖;光伏產業市場發展前景仍值得期待。“增加組件發電效率”、“延長組件使用壽命”是光伏行業永恒不變的話題，光伏技術的未來發展以這兩個方面為核心，以“降低度電成本”為終極目標。

　　作為國內光伏背板行業的“技術帝”——樂凱膠片股份有限公司的技術人員表示，在光伏組件的各個構成部件中，背板材料主要應用于光伏組件的封裝環節，起到隔絕外界侵蝕、保護電池片的作用，一直被認為是組件制造和使用過程中極為重要的材料。

　　隨著光伏行業的飛速進步，以及相關技術人員對背板材料和組件需求的深入了解，背板所起到的作用在業界越來越明朗化。

　　以樂凱為例，通過基材表面改性技術，解決了氟樹脂材料以及不同類型膠黏劑在基材上附著力低的技術難題，提高了層間粘結可靠性;

　　通過含氟涂層/EVA化學作用增強技術，大幅提升了含氟涂層與EVA間的粘結力，保證了背板良好的封裝性及封裝穩定性;

　　通過溶劑揮發梯度設計技術，實現了涂層干燥零缺陷，保證了成膜致密性，從而提高了背板的絕緣性和耐候性;

　　通過高含氟量涂料超細分散技術，開發了含氟量高、相容性好的新型氟樹脂涂料配方體系，提高了涂料的耐侯性能;

　　通過膠黏劑固化交聯技術，設計膠黏劑的交聯密度及交聯速度，保證了層間粘結力長期應用可靠性。

　　此外，樂凱太陽能電池背板通過優化含氟聚合物配方和改性樹脂，達到不使用底層或粘合劑就能與基材粘結的效果，提高了含氟聚合物層與基材的附著力，同時成膜具有較高的致密性、水汽阻隔性以及耐候性。

　　通過應用獨創的產品配方和50多年積累的“精密涂布”技術，樂凱成功研制出中國第一代涂布型太陽能電池背板，解決了太陽能電池背板耐老化、電氣絕緣、水汽阻隔等技術問題。

　　樂凱在光伏背板方面的新舉措

　　高耐候背板

　　背板耐候性是影響電池組件壽命的重要因素，因此需研究提升背板耐濕熱、紫外性能，為組件25年壽命保駕護航。

　　高絕緣背板

　　光伏1500V系統通過提升電壓，可降低線損;同時可以串聯更多組件，減少逆變器的直流線纜用量和匯流箱數量，節約整體的BOS成本，是光伏系統的重要發展方向;為保證電站安全性，對背板絕緣性要求也會相應提高。

　　高阻燃背板

　　在未來光伏發展規劃中，與建筑結合的分布式電站所占比例越來越高，對組件、背板的防火性能要求逐步提高，因此更高阻燃等級的背板將會受市場青睞。

　　高阻隔背板

　　高阻隔背板可以減少組件PID效應、蝸牛紋等對功率衰減的影響，是灘涂池塘、沿海地區高濕環境分布式電站的最佳選擇。

　　據了解，樂凱目前正在與組件廠商共同研究不同阻隔性背板對PID 、蝸牛紋的影響，為后期高阻隔背板制定科學、合理的技術指標提供依據，同時還在研究不同阻隔技術在背板中的應用。

　　增效型背板

　　通過提高光的利用效率和降低組件工作溫度，可實現組件功率增效。采用表面接枝技術對導熱粒子進行處理，改善界面結合情況，降低界面熱阻;改進加工工藝在背板表面形成特殊結構，使熱量能夠快速散出，從而增強背板的散熱能力。

　　環境友好型背板

　　隨著國家環保政策的不斷收緊，企業環保和社會責任意識日益增強，環境友好型材料日益成為主流。環境友好型耐候涂層技術通過開發應用水性耐侯樹脂及水性涂料交聯固化技術，應用于背板的生產，降低VOC的排放量，實現環境友好;環境友好型膠黏劑技術通過研究開發水性膠黏劑和無溶劑膠黏劑交聯固化技術，應用于復合型背板的生產，降低VOC排放，實現環境友好。

　　“隨著光伏行業的發展，包括電池技術、制造工藝等也將不斷進步，導致對相關配套材料要求的不斷提高，樂凱將密切關注與跟蹤光伏行業的發展進步，不斷開發各種新技術、新材料，滿足市場持續提高的各項需求。”樂凱技術人員如是說。

　　附：光伏背板基本資料

　　太陽能電池背板也稱為太陽能電池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太陽能背板。廣泛應用于太陽能電池(光伏)組件，位于太陽能電池板的背面，對電池片起保護和支撐作用，具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。

　　背板用于組件的背面，是主要封裝材料之一。

　　組件背面的關鍵特征是它必須具有很低的熱阻，并且必須有效阻止水蒸汽進入組件內部，對電池起保護和支撐作用，具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。

　　一般具有三層結構，外層保護層，具有良好的抗環境侵蝕能力，中間層具有良好的絕緣性能，內層和EVA具有良好的粘接性能。

　　背板是光伏組件一個非常重要的組成部分，用來抵御惡劣環境對組件造成傷害，確保組件使用壽命。

　　- 光伏背板的分類

　　按背板膜分類，可分為三種——

　　一種為涂膠復合式背板膜，在PET聚酯薄膜兩面復合氟膜或者EVA膠膜，三層結構。

　　一種為涂覆背板膜，在PET聚酯薄膜兩面涂覆氟樹脂，經干燥固化成膜。

　　還有少數廠家采用交聯反應法，在PET兩面通過交聯劑反應制作復合膜或EVA膜。

　　按材料不同分類，背板可分為FPF(以TPT為代表)、KPK、FPE(以TPE為代表)、KPE及多層PET背板、TAPE(T層和P層之間加入鋁層)、TFB(PVF/PET/含氟粘結層)、KFB(PVDF/PET/含氟粘結層)、BBF(THV/PET/EVA)、FFC(PET雙面涂改良PTFE)、KPC(PVDF/特殊處理PET)、KPF(蘇州塞伍發明，氟皮膜技術，結構是PVDF/PET/氟皮膜)、PPC(特殊處理PET/耐候PET)等。

　　最早的光伏電池背板采用TPT結構，即Tedlar/PET/Tedlar結構，其中Tedlar為杜邦公司所生產的PVF(聚氟乙烯)薄膜，以杜邦公司的Tedlar為基材的背板主導了大部分的光伏背板市場，第一款進入光伏市場的產品為PVF2001，目前杜邦公司的Tedlar產品已經開發出第三代。

　　按照光伏電池背板所采用的薄膜材質區分，可以將背板劃分為Tedlar背板、含氟背板、PET背板與其他一些采用如PE材質的背板產品。

　　- 光伏背板中所用的主要化學材料

　　PVF，學名聚氟乙烯，由氟和氟碳分子的共聚體擠壓而成的共聚物。

　　做PVF薄膜最有名的是美國杜邦公司，杜邦的注冊商標TEDLAR就是現在光伏行業用的最多的PVF薄膜。TPT或TPE中的T就是指TEDLAR。

　　PVDF，學名聚偏氟乙烯，是目前含氟材料中產量排名第二的大產品。

　　PVDF的密度是PVF的1.3~1.4倍，分子結構上多一個F，所以比PVF耐候性、阻隔性更好，但是PVDF成型困難，需要加20～30%左右的亞克力增塑劑(如PMMA等丙烯酸類材料)，容易造成局部老化，橫向斷裂伸長率低，且熱老化和濕熱老化后進一步下降變脆，長期戶外應力老化下有開裂風險。

　　PET即聚對苯二甲酸乙二醇酯，又稱聚酯薄膜，乳白色或淺黃色高度結晶的聚合物。

　　長期使用溫度可達120℃，短期使用可耐150℃高溫，可耐-70℃低溫。但是在高溫高濕環境中容易水解，在紫外光下容易發生光降解反應。

　　PE即聚乙烯，由乙烯聚合而成，是應用廣泛的高分子材料。化學穩定性好，吸水性小，電絕緣性能優良。

　　EVA即乙烯-醋酸乙烯共聚物，它的化學穩定性好，吸水性小，高透明，與各種界面均有高粘著力，熔點低、易流動，適用于各種玻璃的夾膠工藝。