谈谈背板种类及性能

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Eva 发表于 2013-11-15 13:07:39 |只看该作者 |倒序浏览

目前市场上背板是什么都有,小弟我也是刚接触背板时间不是太长,一年多点,把我所能了解和知道的和大家分享一下.  背板主要的作用其实就是保护硅晶片,所以背板需要具有一定的特性,一般来说就是背板自身的各成分间的粘接强度,不能分层;与EVA的粘接强度,这点很重要,目前是解决方法是怎么着都有，后面再介绍。
1 背板组成
背板基本组成是F材料和PET,PET提供力学性能和绝缘性能,F材料提供阻隔性和耐候性.目前的加工方式有2种,涂布和复合,从我个人来看,这两种各有优缺点,涂布相对复合来说成本和工艺都比较简单点,两者工艺其实都是成熟工艺,做出来好产品没什么大问题,关键是表面的F材料.背板的主要特性还是靠F材料来体现,一般来说F材料无论是膜还是涂料,只要加工得当,F元素含量足够,背板的耐侯性和阻隔性都不是问题.但是组件厂家先是使用PVF膜,并且也通过20多年的使用验证,所以目前使用PVF等类似F膜的背板接受程度还是比使用F涂料涂布形成的背板高,但是从原理上来说,其实是差不多,F涂料在跨海大桥等一些对耐侯性要求高的地方使用年限也有30多年了.
目前市场上的背板有TPT,TPE什么的,很多很多，但是归根到底就是F层和PET.我个人不赞成TPE,这个是解决不了F材料和EVA的黏结才做的产品,也有的是为了降低成本和价格,但是从长远来说，这个产品是短视的,双面F层是完全必要的,否则黏结EVA的一面很容易黄变,这个在实际中都遇到过的.也有的是宣称自己用的双面的,但是中间的PET是白色的,也就是说和F层是一样的颜色,我个人认为这也有点浑水摸鱼的感觉,因为根本从颜色上分辨不出到底是几层.
2 与EVA黏结强度
这点很重要,F材料本身表面张力很低,23达因左右,基本和其他材料都不粘,所以对F层的表面处理很重要,PVF确实处理的很好,表面张力大于70,这个水平不能不佩服.
目前表面处理大家各有各招,一般是电晕或者离子表面处理，也有的在F材料中直接处理,但是一个原则就是不能丧失F材料本身特性,这点其实很多组件厂家都不清楚.有的不能解决就变成TPE了,有的说是双面F层但实际分为与EVA层接触面和非接触面,这些我认为都是有毛腻的,否则为什么要分呢,使用和操作起来都很麻烦.当然也有的是表面处理费用很高,所以与EVA接触面做表面处理,非接触面就不做处理,这样可以节省成本,所以也区分接触面和非接触面.
3 水蒸汽透过率
水蒸气透过率是背板的一个非常重要的指标,这也体现F材料的一个性能:优异的阻隔性能.一般水蒸气透过率在1.5以下就可以了,太低了对电池片也是有影响的.对于背板来说,这个指标的好坏是取决于F材料,取决于背板上F元素的含量以及均匀程度.
有实验证明,如果F元素在整个F层含量偏低,其阻隔特性就会降低,所以目前有一些厂家的水蒸气透过率在2.0以上.如果F层不均匀,有微小的破孔等,时间长也会导致水蒸气透过率偏高,这个是我的猜测.因为之前我做过阻隔膜,也需要测试阻隔性,在封合不好的情况下,当然肉眼看起来是好的,阻隔性能一段时间后就会明显下降,因为有漏洞,随着时间的增加就会形成一个通道,造成阻隔性下降.所以背板我个人赞成双面都必须F材料,这样可以更好地预防阻隔性的下降.
4 绝缘性能
这个主要就是局部放电测试了,这个对背板厂家来说都没什么问题,绝缘性能主要是取决于PET了,PET本身就是一个绝缘体,对于这点不会有什么问题.这点不多做叙述了.  想说点测试的事情,目前做局部放电测试组件厂家都是必须要的,但是说实话这个完全是浪费,这个性能其实没什么问题.钱全被鬼子赚去了.测试费用要1-2万,并且全是国外的测试结构,其实只需要半个小时就能测试完毕,垄断呀,没办法,什么时候我们国家自己的测试机构也能这样挺起腰板,那就幸福了.
5 收缩率
收缩率也是一个重要指标,主要是看背板在层压过程中的收缩情况,一般标准是150度下30min,看起纵向和横向收缩情况,一般都在1.0以下,没什么问题.这个主要取决于PET了,当然F层也要和PET的收缩率匹配,否则也会造成分层等现象. 背板的性能主要取决于F材料,但是目前国内生产背板的厂家的F材料主要是从国外采购,杜邦的PVF膜那就不说了,做的确实很好,日本想模仿就是模仿不了,哈哈,技术确实过硬.这个技术主要在于两点,一是PVF的降解温度低于熔融温度,也就是说如果按照正常成膜加工PVF树脂还没融化就先降解了,所以这个就是一个技术,如何成膜,二就是PVF膜的表面处理,日本的膜就做不到这点.现在市场上的PVDF什么的也是一样,和EVA面一般都再附上一层其他膜,否则不沾呀.  这个说远了,实际上目前做背板的厂家所使用的F材料都是国外采购,而F材料是非常的贵,这就导致了做背板的厂家的大部分利润其实是被F材料的厂家赚去了,说到底国内的厂家也就赚个加工费而已.这样说吧,无论是卖什么F材料的,只要用在背板上的,他们会层背板的价格倒推到他们的F材料要卖多少价格,PET成本是透明的,加工成本按比例加一下就行了,所以我们国内的背板厂家其实就是加工而已,过一下手.这个我也是听行业人士说的,应该有一定可信程度.
背板在组件中占据非常重要的地位,但是无论是复合还是涂布的产品，我们国家其实都是刚刚起步,目前绝大部分用的还是国外的产品,在这个上面其实是一种悲哀,因为加工技术对我们来说已经成熟了,关键还是在与F材料的处理.其他的技术都是成熟的.
说了这么多,还是希望国内的太阳能相关行业能尽快地自己做起来,不再需要依靠国外的材料.也希望组件厂家能够相信我们国家自己的技术和产品,可以不大量使用，但是可以小批量测试及使用,其实国内的组件厂家还是希望我们国家能有自己可靠的背板,但是就是担心其他问题,还有就是认证的门槛,这个国外背板先进来,占据了市场,所以国产的想占据就要面临很多很多问题.但是我相信,最终这个行业的大部分材料还是要国产化,这个是趋势,也是必然.
目前有TPT结构,一种是复膜的,一种是涂布的,还有的是TPE的,还有多层PET的,就是最外层是耐老化PET,加上阻隔PET等组成的。
现在日本还有多层PET复合的背板,就是外面是抗老化的PET,中间是绝缘和阻隔的PET,与EVA接触面是胶或者其他的,我一个朋友原来也想做这个结构的,我建议是不要做,这种结构的材料好做,多层共挤就行了，技术和工艺都成熟,但是一个最大的问题使用年限一般不会超过10年,再好的改性PET也不能在室外这么强的光照和恶劣条件下超过10年的，要是用在路灯上面也无所谓.
为什么说水蒸气透过率太低了对电池片也是有影响的？影响在哪里呢？之前听说F层的功能主要是耐候，要论阻隔水蒸汽的话PET还比F层来的强，若要更强的话就再加一层铝箔，怎么也轮不到F层来阻挡水蒸气。不知道以上的说法是正确的吗？
PET对水气的阻隔性远高于F材料。TPT的实践证明2克左右的水汽透过量足以满足25年使用要求。不知道大家注意过没有，水汽透过量1以下的背膜绝大多数是日本厂商的，个人认为，在相对TPT找不到卖点时说说自己阻隔性好也会有人感兴趣。坛子里有做康维明PYE的，结构和日本三层PET的类似，但不带水汽阻隔膜。水蒸气透过率提高有的是用真空镀铝来解决。有个问题就出现了，在铝框边缘会有导电的隐患，国内大厂（名字不方便报）认为透过率太低的话，假如有水汽进入，不能逸出会有很多连环问题出现，还是要保持一定的指标，太低没有意义（薄膜组件除外）。