| 五 、三氟氯乙烯-乙烯共聚物（ECTFE）和 四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物（THV）： ECTFE由杜邦公司在1946年开发成功，目前商品化的产品只有苏威公司提供。ECTFE由CTFE和乙烯的50%：50%的交替共聚物。其有典型的氟 塑料的性能--耐化学腐蚀，没有一种溶剂在120℃下能侵蚀ECTFE或使其应力开裂。高耐候性和阻隔性，ECTFE的阻隔性比其它氟塑料更好。从这两个方面而言，在商品化的背板中ECTFE是最好的耐候层的材料。 THV是美国Dyneon公司在20世纪80年代开发，目前也只有其生产。其是目前商品化最柔软的氟塑料，当和其它材料复合成多层结构时，其优异的柔韧性 非常突出。另一个重要的特点是THV本身容易粘接，无须表面处理就能和其它材料粘接，这对生产背板的复合工艺和用硅胶粘贴接线盒而言都十分重要。综合而 论，在一些对背板要求柔软的场合，THV的背板比任何其它材料都更合适。 六．氟碳涂料 由于前几年太阳能电池背板需求旺盛，国外公司均不对中国供应氟塑料薄膜，所以国内开发了其它国家没有的使用涂料的背板。该类背板的设计思路是使用氟炭涂料 涂布到PET薄膜上以替代氟塑料薄膜。目前国内较多作为涂覆材料的有四氟的PTFE（聚四氟乙烯，即塑料王）、PVDF、FEVE。 PTFE结构为-（CF2-CF2）n-，含有四个氟原子。涂料为乳液，可以使用常用的涂布工艺涂覆于需要保护的材料上，但其在90℃烘干后必须再经过 370-400℃下烧结才能形成完整的氟涂膜，不经烧结的涂层没有使用价值。由于其工艺的要求和背板使用熔点在280℃的PET薄膜作为骨架层，所以以四 氟PTFE为组分的涂料在背板领域没有使用价值。 PVDF氟塑料涂料是使用最广泛的含氟涂料，其户外使用寿命超过30年无需保养已经使用在北京机场、东方明珠等建筑上。有机溶剂型的PVDF涂料性能优 异，是目前主要使用的建筑涂料，一般使用预涂工艺。但其含有挥发性化合物（VOC）不环保，涂料需要高温烘烤浪费能源，用量已经开始萎缩。目前有公司开发 环境友好的PVDF涂料，但性能仍无法和溶剂型的涂料相当。 FEVE是氟乙烯（四氟乙烯或三氟氯乙烯）与乙烯基醚的共聚物，由日本的旭硝子公司发明并实现商业化。其是唯一一种真正能在常温下固化的氟塑料。
表4 氟乙烯-乙烯基醚涂料（FEVE）与聚偏氟乙烯涂料（PVDF）的比较
除日本旭硝子公司，国内一些公司也开发出相应的FEVE涂料。按其提供的资料显示，白漆经5000小时人工老化（检验方法：GB/T1865-1997）后，漆膜完整，未出现粉化、开裂、起泡、脱落 等现象，仅出现轻微变色、失光。 含氟聚氨酯、含氟丙烯酸酯也能作为含氟涂料使用，但因国内未有公司声明使用这些涂料在太阳能电池的背板上，所以我们不做讨论。 选择合适的氟碳涂料涂布在PET薄膜上可以使用常用的涂布机，但与使用氟塑料薄膜，氟碳涂料的使用引申出其它需要考虑的问题： 和PET的粘接性。如果涂料在PET表面不能形成完整的薄膜，一旦开裂，涂料就会从PET表面脱落或水汽渗入而失去保护作用。氟塑料薄膜自然成膜，与PET粘接后，即使在使用中有部分脱胶，表 面的薄膜仍然完整，仍能保护内部的PET层。 如何使如何避免针孔。涂料在涂布过程中非常容易形成针孔而使水汽阻隔能力下降。氟塑料薄膜的表面针孔少，特别是PVDF、ECTFE和THV薄膜表面基本几乎没有针孔。 如何控制层间附着。避免针孔的一个办法 是多次涂布，但带来了每层氟涂层相互间的附着问题。氟材料表面有不粘性，氟涂料一旦成膜后，再次涂布变得非常困难。氟塑料薄膜是一次成型，为一体结构，没有层间附着力问题。 开裂问题。由于常用的氟涂料主要使用在建筑上，而背板需要成卷运输，氟涂料在PET表面长时间成卷是否会导致隐性开裂也是一个必须考虑的问题。氟塑料薄膜有一定的延展性，成卷不会导致开裂。 氟涂料一般使用溶剂型，溶剂对PET薄膜的侵蚀是否造成潜在的质量因素需要时间考察。粘接氟塑料薄膜和PET薄膜使用的粘接剂一般使用无毒无害的乙酸乙酯作为溶剂，其对PET薄膜没有腐蚀性。 如要使用氟碳涂料制成的背板，需要慎重考核其各项性能，目前还没有国外的任何公司宣称开始使用涂料生产背板。有上面的资料可以看出四氟的PTFE和两氟的PVDF按目前的工艺水平均均不合适在背板上使用，即使是FEVE是否合适还需要长时间的可靠性实验来验证。 七．结论 综上所述，只要选择合适的材料和使用工艺，各种氟塑料本身的耐候性能均能满足太阳能电池背板对耐候性的要求。在实际使用中，应更多的考察氟塑料的其它性能，比如粘合性、和背板中其它材料的匹配性等。使用氟塑料薄膜比使用氟碳涂料在背板生产工艺上上更容易做到质量可靠。综合考虑产品性能和供应量，PVF薄 膜和PVDF薄膜应为最合适的太阳能电池背板耐候材料。 |
