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背板生产工艺及关键性能指标
姓名:姚元毅
2019年06月18日
背板发展史
内层E膜解决了粘结力问题,但忽视了耐紫外性能,发黄问题严重
欧洲双反导致光伏行业寒冬,涂覆产品解决黄变问题但出现了粉化、水透高问题
国产PVDF膜由于配方和工艺技术不成熟,外层出现开裂问题,部分存在发黄、粉化、耐磨性问题
产品外观问题突出,产出率较低;同时背板内层与EVA粘结力较低
背板分类
非氟背板
PET型背板
共挤型背板
含氟背板
复合型背板
双面含氟
单面含氟
涂覆型背板
双面含氟
混合型背板
一面复合一面涂覆
背板的分类
背板的结构
复合型
涂覆型
共挤型
加工方式---复合型背板
第一面
第二面
加工方式---涂覆型背板
第一面
第二面
加工方式---共挤型背板
背板的作用
1、防止漏电/火灾
2、防止腐蚀
3、机械载荷
1、功率增益
2、降低成本
3、特殊场合(BIPV)
当前出现的主要问题
主要的不良发生在脱层、开裂和黄变三个方面,且多数发生在背板内层,严重影响产品使用寿命和户外发电保障。降低成本还得立足技术创新,单纯的简化材料是不可取的,也必然遭到行业抛弃。
绝缘性
击穿电压:一般的电器元件都是有电压限制的,不能超过它的耐压值,超过了这个电压就会击穿,元件就是损坏了。这个会使元件击穿的电压就叫做击穿电压。
局部放电:是指当外加电压在电气设备中产生的场强,足以使绝缘部分区域发生放电,但在放电区域内未形成固定放电通道的这种放电现象。
绝缘性
新标准IEC62788对背板的绝缘要求
DTI---绝缘距离(DistanceThroughInsulation)
背板样品:A5
材料组合:背板、焊丝(800±50μm,Lmin=15cm)、
隔离膜(≤50μm)、光伏玻璃(3.2mm)
层压条件:145℃*10min
判定条件:≥150μmforsystemvoltageto1000V
≥300μmforsystemvoltageto1500V
绝缘性
CTI---相对漏电起痕指数(ComparativeTrackingIndex)
材料表面能经受住50滴电解液(0.1%氯化铵水溶液)而没有形成漏电痕迹的最高电压值(V),CTI值越大,绝缘性能越好。
CTI值
≥600V
600-400V
400-250V
250-175V
175-100V
100-0V
等级
0
1
2
3
4
5
标准要求:atleast400>CTI≥250V
对于1500V系统而言,背板的CTI值提高,可缩短组件两边的爬电距离,从而降低组件的总成本。
耐候性
UV+DH≥90kwh/㎡
测试样品:背板EVA面
样品温度:85℃
样品湿度:85RH%
紫外光强:170w/m2
测试时间:750h
KPH可耐120kwh/m2紫外加湿辐照,可应用于紫外线辐照最严苛的区域。
X100
X100
标准要求:无开裂、发黄、粉化
阻水性
水汽透过率(WVTR红外法)
客户要求:≤2.0g/㎡/d
(38℃*90%RH)
客户要求:未关注(50℃*90%RH)
KPH阻水性非常优异,尤其是在高温下优势更明显
机械性能(风载、雪载)
断裂伸长率、拉伸强度
客户要求:
断裂伸长率≥100%(PCT48h后保持率≥30%)
拉伸强度≥110Mpa
客户要求:未关注
撕裂强度、高温拉力强度
拉力机
撕裂仪
高温拉力机
粘结性
高温高湿下的粘结力及保持率
客户要求:高温高湿环境下粘结力的保持率更重要,目前主要脱层发生在此过程中。
KPH背板经湿热老化后与EVA的剥离强度衰减小于10%
KPH背板在高温下粘结力保持率高,有效防止高温脱层和鼓包的风险。
耐热性
高效电池、大尺寸组件在发生“热斑效应”时温度降达到160℃以上,常规背板会发生鼓包、脱层、燃烧等重大异常;
一般针对背板采用高温保存方法(150℃*4h)进行测试。
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