背板围城

　　2004年，随着德国政府率先出台光伏发电FIT补贴政策，全球光伏产业迎来投资热潮。促使各种材料、设备成为业界热议的话题和投资的热点。当时，正在美国通用从事材料研究工作的赵若斐博士，进入全球化学巨头光伏材料领导者企业杜邦公司从事相关产品的研发工作。在太阳能（000591）电池组件中背板一直是除硅片以外最重要和关键的材料。背板起到对组件提供老化保护、绝缘和阻水的作用，确保组件户外超过25年的发电使用寿命，影响组件的发电功率和效率衰减，所以背板在很大程度上影响光伏的度电成本。

　　传统的背板类型有两大类，即含氟聚合物的TPT结构背板和全PET结构的背板。具体而言，又细分成双层氟膜、单层氟膜、氟碳涂料、无氟结构背板。这些背板材料都必须采用胶水复合工艺。不仅如此，由于含氟背板含有卤族元素，在组件到达使用年限后若通过焚烧处理会产生氟化氢等毒性气体。如采用掩埋方式，因背板化学结构牢固，至少1000年以内都无法降解。改用其他方式，氟同样很难完美处理。

　　此前，我们的电站安装在戈壁或者荒漠，使用这样的背板问题不大。但是在我们人群密集的地区，在城市、在屋顶、在学校、在医院、在农田，是存在潜在的风险的。未来25年以后如何回收，这成为一直以来困扰赵若斐的难题之一。为破解相关难题，当时世界最早从事光伏背板业务之一的ISOVOLTAIC伊索沃尔塔公司尝试一种3层PA(尼龙)复合新材料试图解决含氟背板在回收时或者发生意外火灾后产生的隐患问题，但试验结果表明3PA材料是在透水率和性价比存在弊端，ISOVOLTAIC探索宣告失败。

　　研发的“持久战”

　　5年前，已是杜邦中国区研发负责人的赵若斐，毅然放弃令常人羡慕的世界500强工作，投入到新型背板材料的研发中，并创立尚善公司。创立之初，他给研发团队定了个硬指标“高可靠和环保”缺一不可。众所周知，越是简单的需求，越不容易达到，在否决了传统的背板产品路线后，尚善开始寻找新的突破口，凭借从事多年高分子材料研究的经验及以往研发食品包装如果冻、输液器等材料中的灵感，尚善确立了全新的共挤技术路线工艺。

　　赵若斐介绍，果冻包装有9层共挤，而光伏只需要3层，不过光伏组件要经受长达25年的户外环境考验，要满足诸多如耐紫外、耐湿热等苛刻条件，所以对于这3层的材料选择尤为重要。“就像一名厨师，一个菜谱的开发，需要解决很多问题与挑战，并且只有亲自实验，优化筛选，反复验证，才能优中选优。

　　材料的选择与实验过程是漫长的，面对一次一次的失败与问题，赵若斐同其他创业者一样内心也曾煎熬过。但又觉得这是一个机会，如果克服了它，就跨出了一步。当克服了一次问题，两次问题，三次问题，四次问题后，问题便不是问题。赵若斐说：“比如我们最早的时候，因为你想它复合了，单独做一张膜，好做。同时做三张，而且要很完整，一开始我们做出来，缺陷很多，大家很失望。但我找出火柴盒这么大一块好的，没有缺陷。我就告诉大家，你们看到了，有一块火柴盒这么大的能做好，我们整张的就能做好，我说做吧。就是这样。后来我们把它全部做好，找出它缺陷的原因。”终于，功夫不负有心人，历时3年研发，经历千百次实验，尚善的3层共挤产品成功了。APE背板成为尚善新材料全球首创的环保背板材料。具有不含氟材料，燃烧不会产生剧毒的氟化氢气体，不使用有机溶剂热固性胶水，易于回收利用。

　　具体来说，APE材料外层是白色耐候的尼龙12膜，具备综合的、优良的耐候性。中间层是改性的高分子材料合金，比传统的PET中间层长期耐水解和水汽阻隔性能显著改进，并有优异的电气绝缘性能；与组件中EVA封装胶膜的贴合层采用改性的聚烯烃材料，与EVA可以形成很好的粘合效果，也具备很高的耐紫外辐照老化性能。

　　对一般企业来说，产品出来了，应该马上找到销路狠狠的赚上一笔才对。但尚善团队并没有这么做，喜爱研究毛泽东军事理论的赵若斐认为，光伏25年的系统生命周期，就是一场持久战。背板材料的优劣直接关系到业主的投资稳定，数十年前，美国能源局(Department of Energy)联合美国太空总署喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)，研发高可靠、耐久性的光伏背板材料。整整历时9年，耗资7亿美金，针对不同种类的材料反复测试，最终选择了杜邦Tedlar 聚氟乙烯 ( PVF )背板材料，成为至今唯一超过30年户外印证的背板材料。对于曾经多年服务于GE、杜邦企业的赵若斐来说，高可靠基因已深入尚善团队。为此，在第一代产品问世后，它们马上研发第二代、第三代产品。与此同时，它们还与国内众多的组件企业技术人员交流产品信息、测试最新的产品性能。经过长达2年的反复改进直至第八代、第十代产品，保证产品无缺陷、自信、完美地呈现在用户手中。