太阳能电池背板PVDF.docx

一、太阳能电池背板（PVDF） 随着不可再生资源的逐步减少以及矿物类资源生产、使用中产生的各种污染问趣，各国都在用政策的、法律的手段逐步加大对再生能源和清洁能源的开发利用，并努力提高其在整个能源使用中的比例。在这些清洁和可再生能源中，太阳能是其中最重要的能源之一。且前太阳能设备常用的是太阳能电池板，它是将太阳能转化为电能的一个重要设备。此类产品使用年限一般按照25年以上进行设计，要确保产品达到如此长的使用期限，就需要严格控制各组件质量，而这些组件中太阳能电池背板的作用不容小觑，太阳能电池背板起着保护光伏组件中的电池片的作用。中国可再生能源学会预计的太阳能背板材料的市场发展趋势，2013年全球的需求将是2009年的3倍。 二、太阳能电池模组结构及其对背板的性能要求 图2是太阳能电池模组结构示意图。共中一般按玻璃胶膜一电池板一胶膜-TPT叠合于铝合金框内。由于太旧能电池模组是放置在室外的电气产品，因此背板除了具有保护功能以外，还必须具备25年之久的可靠的绝缘性能、阻水性、耐老化性能。表1列出了背板性能要求的一览表，在这些指标中一个衡量太阳能电池背板性能好坏的重要指标是水蒸气渗透率。若太阳能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湿气更大）会透过太阳能背板进入到内侧，水蒸气的渗透会影响到EVA（乙烯一醋酸乙烯共聚物）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。 表…太阳臆惠池对廿报的性能要求?也表 序号 项目 即齿 测试方壮 1剥离强度 Ng ASTMDIHTfi]MOflP^l 却 肯极V藉虻理盾 N/ctn ASTMIJ-]180nPeel EW背板LV地理后 町5 ASTM1)-1K7hIMO PET/FP常态 Wou ASTMD-lKTbPeel PEVFP狒水24h ASTMD-1S76180flPeel 部 PFT/FP收她理扃 N/rm. ASTWD-lR7fi18011F函 PET/FP瀚?怫环后 N/em ASTMD-lH7bLBrPeel 部 1W【?叩以作 N/ctu ASTM皿Peel 部  PET/TPIV处押后 AS我Reel 5=5 背机/硅腹双的处理前/^后 — 15kg/^Dniin 不脱离 热伽率MD-TD ASTMD150+(150C/3CiDin) ：十 热女市率 % 1rH/T1：括11-!出 钊一器 4 水汽透过性 (印.依一day) 冷1111 W；$.0 5 击■电压 KV ASTMI-Uft 郁 ri 并屯th VDC J武60(5制T MW 7 妆变指数 — AEE31*05| ，北wz 表%答层I?构W烦尊H?隹 将层村料 胶粘特性 瓶械fk沌 电气怦能 耐化学F 耦秘定性 阻橄很 耐卯性 耐幌热性 曲燃性 可忏业性 水特性 含贰膜 O O O a □ O □ O □ PEZT 1—1 □ □ 口 □ □ a 胶祐剂 口 口 O O O □ □ 口 O 三、PVDF树脂在背板中的应用 目前用于太阳能电池组件封装的背板常用TPT聚氟乙烯复合膜，TPT一般常用三层结构(PVF/PET/PVF)，外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。PVDF树脂作为与PVF结构相接近的树脂产品，由于PVDF的含氟量59%远大于PVF的41%，其用于背板有着更好的特性要求。 四、正是基于PVDF树脂所特有的分子结构，PVDF材料具有以下特点： ?完全抵御日光降解 ?优异的耐化学品和耐溶剂性 ?高耐磨性 ?很好的耐沽污性 ?不支持真菌和细菌的生长，具有较好的阻燃和低烟特性 ?对大多数气体和液体的低渗透 ?高介电强度和体积电阻 ?很好的热a定性 ?在高温下的高机械温度 ?易于加工，成型与焊接 ?高纯度 ?耐Y射线和电子束照射 ?材料的可得性 上述这些特性符合表2所需要的背板材料要求。 众所周知，PVDF树脂制备的氟涂料具有无与伦比的耐候性，因此作为膜材料它有着比PVF有着更好的耐候性，进而其黄变指数和老化后的机械强度等性能也都要好于PVF材料。对于电性能而言，从表3的测试结果中可以发现，PVDF制备的膜与PVF相比其表耐体积阻抗、介电强度、耐干电弧性能和热线融化率与PVF相当，而阻燃性比PVF更好。至于渗透性，PVDF与PVF相比毫不逊色，参见表4，去3电牲能、加工性理、削燃悝能嬲试一登善 测试方法 洲试表叨 FW股 PVF炒SPr.i 表面阳抗顷q A5TY-D-257X干 18SSEf] 1.1ZX1015 2,24X1015 表血叩抗smo ASTM-D-2B7X湿 薛hour睥35C,卯成H 4.23X1014 2.45X1014 钵担阻抗(^hra-r