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如何选择背板内层材料

2017-2-24 10:55| 发布者: Kristy| 查看: 22909| 评论: 0|来自: 北极星太阳能光伏网

摘要: 背板作为晶硅太阳能组件的关键部分,对组件的安全性、使用寿命和降低功率衰减起着至关重要的作用。要达到保护电池片的目的,背板需具备良好的机械强度与韧性、耐候性、绝缘、水汽阻隔、耐腐蚀和耐风沙磨损等各种平衡 ...


图2.某PVDF背板内层在户外不到5年发生黄变

图3.组件正面540kWh/m2紫外辐照后背板内层的变化.

(a)HPET1聚酯背板内层开裂,(b)基于特能®(Tedlar®)PVF薄膜的TPE背板材料无变化
(测试条件:金属卤素灯,1.5kW/m2,360小时)

       第三类为涂覆型FEVE涂层,FEVE是氟烯烃和乙烯基醚(酯)的共聚树脂,作为背板内层材料,其优点是耐候性和耐高温性能相对E层较好,并且无需胶水层而直接涂覆于PET表面,省去了胶水成本。由于FEVE的特殊结构,使其具备了在酯类和酮类等溶剂中的可溶性。但FEVE中键能较弱的酯键相对容易裂解,且涂层的性能受单体、溶剂和固化剂影响较大。与前两类内层材料相比,FEVE涂层的耐候性和致密性不如氟膜,粘接力和力学性能不如E层,而且户外验证时间相对较短,不建议在温差大,冷热应力较大的气候条件下使用。为了保护中间层PET免受紫外破坏,涂层厚度非常关键,涂层太薄,阻隔紫外和粘接力都会出现问题。阻隔层厚度与紫外线穿透率的关系一般符合Beer定律,图4数据显示,背板内层这一紫外阻隔层厚度如果低于10微米,紫外线开始穿透阻隔层到达PET,穿透比率随厚度减薄而指数升高,如果涂层厚度为1微米时,365nm的紫外线透过率会高达11%,这会对中间层PET造成毁灭性的破坏。图5的力学性能测试数据进一步证明,当接受1000-1380小时的紫外照射后,如果内层厚度<10um,背板断裂伸长率将显著下降。一些背板厂商为了降低成本,将背板内层涂层的厚度减至极低(如图6所示,内层涂层厚度只有1.3微米),这很容易导致背板中间层PET的紫外老化。从而造成背板内层和中间PET层的脱层问题。另外,图层中钛白粉的添加量也很重要,有些涂层中加入了过多的钛白粉,导致涂层的粘接性下降,容易出现脱层问题。

图4.紫外阻隔层厚度与紫外线穿透率的关系

图5.断裂伸长率损失率与背板内层厚度(um)的关系-当接受1000-1380小时的紫外照射后,如果内层厚度<10um,背板断裂伸长率将损失严重。

图6.某PVDF/PET/FEVE背板内层FEVE涂层只有1.3微米

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