| 四．单层氟薄膜结构的背板 由于在双层氟薄膜结构的背板中朝向电池片一侧的氟材料不接触外界，所需的耐候性要求不高，所以可以使用其它更便宜的材料替代。美国的Madico公司和 3M公司选择使用EVA替代一层氟塑料。Madico公司是最早开发出此结构：以PVF为耐候层、另一层使用EVA。Madico将该结构在多年前即申请 了专利。国内某些公司开发类似的产品时，如使用PVF薄膜就应注意是否侵权。3M的结构中EVA厚度较厚，所以背板比较软。 东洋铝业和海优威公司选择使用聚烯烃替代一层氟塑料。东洋铝业的背板在结构中加入了真空溅射氧化硅的PET层以增强背板的隔水性。但由于PVDF薄膜本身 的隔水性就非常优异，所以该层结构有性能过剩之嫌。海优威公司生产的背板中有一款产品的聚烯烃层熔融温度大于140℃。需要加热背板以达到预先收缩的太阳 能组件厂可以使用该款产品替代双层氟薄膜的背板以降低成本。海优威已将该结构和使用聚烯烃替代一层PVDF的结构申请专利保护。 使用单层结构背板的电池组件厂应注意一般背板厂商在聚烯烃中是否加入抗黄变添加剂。如果不加，该层聚烯烃在紫外线照射下非常容易黄变。尽管这种黄变基本不 影响电池片的效率，对电池组件的外观不利。 五．氟碳涂料 由于早期杜邦公司不对中国国内的工厂销售PVF薄膜，所以国内的一些机构尝试使用氟碳涂料替代PVF薄膜生产背板的方法。通常所说的四氟材料聚四氟乙烯 （PTFE）的涂料和PVDF的涂料均要高温烧结，并不适合使用在熔融温度只有250-260℃的PET薄膜上。一些号称能室温成膜的氟碳涂料大量使用了 环氧树脂或氟原子被接枝在支链上，所以并没有非常好的耐候性。目前真正能室温固化的氟碳涂料只有FEVE涂料，但也应仔细考察其在PET表面能否真正成为 完整的膜结构以及漆膜是否会在运输和使用中开裂。 六．无氟结构 无氟结构的背板的主要生产商均为日本公司，意大利某公司目前也在推广类似产品。前几年在背板紧缺时期，由于无法采购到使用氟薄膜的背板，国内使用较多的无 氟的背板。无氟结构的背板中最为关键的材料是最外层的抗水解PET薄膜。PET是聚酯，因有苯环结构而有较好的抗紫外线能力，但因有酯基而非常容易水解以 至丧失性能。日本公司背板的外层均使用抗水解的PET，一般厚度为50μ。所谓抗水解是通过提高PET的分子量或添加助剂，使聚酯分子链两端残余的羧酸基 被封闭而减慢其水解的速度。羧酸基是造成水解的主要因素。酯基由羧酸基和醇基反应得到，此反应是可逆反应，羧酸基又对反应起催化作用。由于在水解过程中羧 酸基的含量会越来越多，所以一旦起封闭作用的添加剂消耗完毕，水解速度会快速上升使PET的分子链断裂而丧失物理性能。抗水解PET薄膜必须保证在 1000小时的高温高湿老化后的性能仍能满足背板的基本性能。 无氟结构的背板的朝电池片的一侧，有些公司使用PET、有些公司使用聚烯烃。如使用PET，其和EVA的粘接力一般在30牛顿/厘米以下。如要提高粘接 力，需要对PET进行处理，最好使用底涂。如使用聚烯烃，和EVA的粘接力一般能达到60牛顿以上。 国内一些工厂生产的普通PET薄膜和聚烯烃复合的背板，基本没有耐候性，室外使用中PET会迅速降解，只能使用于玩具等产品上。如使用在太阳能电池板上， 将存在非常大的质量风险。 七．其它结构 在国际上，许多个人和公司申请了大量的背板专利。有的是使用PBT、PTT、PEN、PC替代背板的PET，目的是增加阻隔性或提高耐候性。有的使用不同 的氧化物（AlxOy、SiOx）的、不同的沉积方法（物理法、化学法）制成的PET薄膜，以进一步提高背板的水气阻隔性。还有一些公司尝试在背板中使用 聚酰亚胺薄膜、液晶高分子薄膜，以达到一些特殊的目的。更有的公司开发了使用氟塑料和PP或PE直接复合的背板，以达到节省成本的目的。但以上的各种背板 目前还未成为主流产品，太阳能组件厂主要使用的还是前述的双层氟薄膜背板、单层氟薄膜背板和无氟结构的背板。 八．结论 随着太阳能电池的越来越的被使用，如何降低背板的成本将成为一个大的趋势。各种新结构的背板将更多的出现在市场上，这将给广大的组件厂商更多的选择余地和 降低成本的机会，也将进一步推进太阳能电池使用的普及。 |
