太阳能电池背板的结构和性能分析报告

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1、讲解人：姚元毅2013/08/10太阳能电池背板---结构及性能分析目录：一、太阳能电池背板概述二、太阳能电池背板的组成三、太阳能电池背板的加工工艺四、太阳能电池背板的性能及检测五、太阳能电池背板使用过程中常遇到的问题Page2一、太阳能电池背板概述Page3太阳能电池背板位于组件背面的最外层，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能，可以反射阳光，提高组件的转化效率，具有较高的红外发射率，可以降低组件的温度。Page4晶体硅EVA胶玻璃EVA胶PEVA背板PETPVDF太阳能组件结构

2、耐高低温高湿抗氧化高绝缘性耐腐蚀Page5太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。一般具有三层结构，外层保护层具有良好的抗环境侵蚀能力(防止水气侵蚀、抗紫外线等)，中间层为PET聚脂薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有良好的绝缘性能和强度，内层薄膜PEVA或PE与EVA胶膜具有良好的粘接性能。二、太阳能电池背板的组成Page61.外层保护层：为了有良好的耐候性，一般要求背板外层材料为含氟材料，PVF和PVDF为最常见的两种含氟材料，在所有高分子材料中是众所周知的耐侯性最佳产品。氟树脂独特的性能源于其

3、特殊的分子结构C-F。C-F键是有机化合物共价键中键能最大的，C-F键能485KJ/mol，太阳光中紫外光波长200～380nm，220nm的光子的能量为544KJ/mol，只有小于220nm的光子才能离解C-F键。在阳光中，小于220nm的光子比例很小（不到5%），而且这些短波紫外线容易被大气圈外臭氧层吸收，能到达地面的极少，所以太阳光几乎对氟聚合物没有任何影响。其缺点就是价格高昂，同时不易粘接，全球许多大型材料公司做了多年的材料研究，寻找可替代产品，但目前尚未找到理想的替代品。Page7PVF薄膜，学名聚氟乙烯（polyvinylfluoride），

4、由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成。为含氟或氟碳的共聚物，比其它任何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性，对日照、化学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性效果显著。做PVF薄膜最为出名的为美国杜邦公司，杜邦公司的注册商标Tedlar就是现光伏行业做背板用的最多PVF薄膜，TPT或TPE等背板中的T层指的就是这里所说的Tedlar，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30um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25um，表面有肉眼可见的针孔，供应亚洲市场较多。第一代含氟膜用的是挤出吹塑法，第

5、二代用的是流延法。Page8PVDF聚偏氟乙烯，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟材料中产量名列第二位的大产品。做PVDF薄膜最为出名的为法国阿科玛公司，阿科玛公司的注册商标Kynar就是现光伏行业做背板用的最多PVDF薄膜，KPK或KPE等背板中的K层指的就是这里所说的Kynar。由于PVDF的密度是PVF的1.3-1.4倍，在分子结构上多一个氟原子，所以比PVF更致密、更耐候、阻隔性更好。纯PVDF薄膜的透水率只有同等厚度的PVF薄膜的1/5左右，所以通常情况下使

6、用PVDF薄膜的厚度可以比PVF薄，但是PVDF成型较困难，一般需要添加丙烯酸类材料，此材料会造成局部老化。Page92.PET：是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称,又称聚酯薄膜，乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，短期使用可耐150℃高温，可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。气体和水蒸气渗透率低，但是在高温高湿中容易水解，在紫外光照下易发生光降解反应。背板一般都用PET膜来作为支持体。

7、由多层PET复合而成的背板也有一定的市场应用，TPT、TPE、KPK、KPE等材料中的P层指的就是这里的PET,目前只有少数公司可以生产背板用PET。Page103.背板内层：在背板中，未经改性的含氟薄膜和PET与EVA胶膜粘结牢度差，因此背板与电池片接触面需要有粘结层材料，一般可以使用改性过的含氟薄膜和PET，或是粘结性强的PEVA膜或PE膜，使用PEVA膜或PE膜作为背板内层对组件耐候性有很大的影响，但是它可以大大降低成本，但在非特别关键的组件上客户还是愿意使用的。TPT、KPK等材料中使用的背板内层就是指改性过的含氟薄膜、TPE、KPE等材料中的E

8、层指的就是粘结性强的PEVA膜或PE膜。PE=Polyethylene，聚乙烯，