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因组分的不同配比而熔点不同 各个氟塑料薄膜对水汽的阻隔能力不同,其中以 ECTFE为最优。使用同样厚度为100μm的膜,在40℃、95%的湿度下,PVF的水汽透过率超过10-20克/天平方米,PVDF的水汽透过率为2 克左右,而常用的PET不超过10克。当氟塑料薄膜和PET薄膜复合成背板后,多数供应商都声称其背板的水汽阻隔性能小于2克。 三 聚氟乙烯(PVF)薄膜 如上所述,PVF薄膜加工非常麻烦,在加工中需要加入较大偶极矩的试剂作为潜溶剂。所谓潜溶剂指在室温下对PVF没有任何溶解能力,但100℃以上可以部分溶解PVF的试剂。在制造PVF薄膜时将含潜溶剂的PVF挤出到不锈钢板上,然后挥发掉溶剂得到PVF薄膜。由于PVF薄膜的制造工艺的特殊性,其薄膜 表面有较多的针孔,PVF薄膜是上述四种氟塑料中水汽阻隔能力最差的。由于PVF薄膜针孔的存在和材料本身含氟量最小,所以PVF薄膜需要较厚的厚度来保 证其性能。但是PVF是所有氟材料中成本最低的,考虑太阳能电池将来的大规模使用,其仍是一种非常合适的材料。 杜邦公司的Tedlar是最广泛使用的PVF薄膜,其有第一代和第二代之分。从实际使用情况而言,第一代产品质量更好一些。其厚度在30μm左右,目前较多供应欧美市场。第二代产品成本低一些,厚度为25μm,表面有肉眼可见的针孔,供应亚洲市场较多。具悉杜邦公司已有第三代产品,并授权某日本公司使用, 但目前市场上还未见成熟产品推广。浙江蓝天环保有规模化生产PVF薄膜的计划,目前市场上还未看到以其产品生产的背板。 四.聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜: PVDF是使用量第二大的氟塑料,品种完善,供应商众多。其熔点和分解点相差大,可以使用热塑性塑料加工方法进行加工。无论从世界范围内的供应量、加工适 应性还是耐候性、阻隔性而言,其都是最合适的太阳能电池背板耐候材料。同样厚度的PVDF薄膜的透湿性大约只有PVF薄膜的十分之一。由于其含氟量高,耐 候非常优异。苏威公司PVDF1008制成的薄膜,经使用各种老化手段(见下表)测试后,各项性能指标均无明显变化。由于PVDF的出色耐候性,日本吴羽 公司甚至推出结构为PVDF/PMMA复合膜以替代PVF和PVDF薄膜作为太阳能电池背板的耐候层,其表层PVDF的厚度只有4μm。
表3 苏威公司PVDF各种老化实验 PVDF制膜较成熟的是使用吹膜的方法。阿克 玛公司专门有吹膜的高融体强度的PVDF级别,按其报道能吹出5μm厚度的薄膜(3)。PVDF中常加入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为增塑剂以提高其 成膜性,加入PMMA后的PVDF的在熔融状态下更容易成膜。国内的一些高校如北化工等在这方面做了较多的研究。但加入PMMA后会影响薄膜的抗老化性 能。澳大利亚Leoben大学对采用不同氟塑料薄膜的背板老化后进行比较,发现含PMMA(10-20%)的PVDF薄膜1000至2000小时湿热老化 后薄膜破损严重(4)。某欧洲公司在中国大力推广其生产的PVDF薄膜以期应用于太阳能电池背板中,国内有多家背板公司和一些太阳能组件工厂尝试使用。尽管其提供的数据表明耐候性良好,但红外图谱发现其薄膜含有大量的PMMA的成分。该薄膜为三层结构,中间层PMMA-PVDF合金中的PMMA含量甚至大 大超过PVDF含量,所以其实际耐候性如何需要时间考验。 |