太阳能组件原材料成本与质量控制经典教材.pdf

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1、太阳能组件主要原材料成本与质量控制人在江湖2012-12-12主要内容背板EVA焊带硅胶接线盒附录背板1.1背板的结构及特点由多层高分子薄膜经碾压黏合起来的复合膜,主要由三层组成:含氟膜(或其替代物)+PET层(或其替代物)+与EVA粘结层(有含氟膜、改性EVA、PE、PET等)。特点:优异的耐侯性低的水汽渗透率良好的电绝缘性一定的粘结强度经典TPT结构背板图示背板1.1.1含氟膜(或其替代物)主要有PVF(聚偏氟乙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、THV(四氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯共聚物)、聚酰亚胺、改性PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等

2、。各种膜性能对比PVFPVDFPTFETHV聚酰亚胺改性PET耐侯性优优优优良一般使用温度/℃-70~110-40~150-190~260/-260~300/与PET黏合一般一般一般良优优加工方式挤出/流延/涂布挤出/涂布涂布挤出挤出挤出加工方式不同对膜的性能影响很大,一般说来挤出法优于流延法,涂布法因为其工艺尚不成熟,性能相对最差。背板1.1.2PET(聚对苯二甲酸乙二酯)作用:降低水汽透过率OOCCHOCHCHOOCHCHOH优异的绝缘性能2222nPET(n=聚合度)缺点:在高温高湿中容易水解在紫外光照中易发生光降解背板1.1.3与EVA粘结层与EVA粘结层主要有含

3、氟膜和EVA(不同于EVA胶膜)两大类。性能要求:优秀的抗紫外能力较高的光反射率一定粘结强度与EVA粘结层性能比较价格抗紫外与PET粘结对PET保护与EVA粘结含氟薄膜贵优一般优良EVA便宜一般优差优背板1.2市场上主流背板及其组成目前背板主要有:TPT结构,TPE结构,纯PET结构,APA结构,AAA结构等。(此处T泛指含氟层)TPT结构:含氟层+PET+含氟层TPE结构:含氟层+PET+EVA(低VA含量)APA结构:聚酰亚胺+PET+聚酰亚胺AAA结构:三层聚酰亚胺复合国外较知名的背板厂家有:Isovolta、Madico、Covene、Honeywell、Krem

4、pel、3M、SFC、Toyal等。国内的背板厂家主要有:台湾台虹、杭州特富龙、苏州中来、苏州赛伍,其中特富龙和中来属于自主研发,台虹和赛伍的含氟膜是从国外采购。背板几种主流背板性能对比背板组成耐侯性缺陷备注IsovoltaAAA三层聚酰亚胺优自清洁能力差,易脏污机械强度较弱IsolvoltaTPTTedlar+PET+Tedlar优层间剥离力弱,价格贵Tedlar为一代SFCTPTTedlar+PET+Tedlar良NA台虹TPTTedlar+PET+Tedlar良二代Tedler逊于一代Tedlar为二代MadicoTPETedlar+PET+EVA良较薄,耐侯性能不

5、及TPTTedlar为一代日本TOYOPVDF+PET+PE一般PET材质差,PE易发黄PET有两层透明背板PET+PET+PET差PET自身结构耐侯性差不同改性PETTOYO黑色与上结构一致差PET材质差,易老化添加黑色助剂注:限于版面限制,背板型号和部分参数未示出;一代Tedlar采用挤出吹塑法,二代采用流延法。背板1.3背板的评价指标及检验方法评价指标检测项目检测方法外观尺寸,瑕疵符合进料检验作业指导书要求(目测,尺)力学性能抗拉强度/断裂伸长按照GB/T1040测试要求进行测试(万能试验机)电学性能击穿电压按照GB/T1408测试要求进行测试(电压击穿试验机)收缩

6、率二维尺寸稳定性150℃,30min测量背板二维尺寸变化(恒温箱)透水率透水率测试按照ISO15106-1测试要求测试(透水率测试仪)粘结性能与EVA/硅胶剥离强度按照GB/T2791测试要求测试(万能试验机)层间剥离强度测试背板间剥离力最薄弱层,要求达到指标值可靠性验证参见附录参考IEC要求测试(参见附录)注:可靠性测试主要是针对材料变更或定期检测;所列背板的测试项目,可以根据实际情况选测。下同。背板1.4常见的背板失效方式背板自身结构缺陷:使用年限不达标(表现为PET脆化、发黄,背板破裂,如纯PET结构组件一般使用年限不超过10年)。层间胶黏剂缺陷:背板层间分层(涂胶

7、工艺稳定性问题,或层间胶黏剂粘结强度不够,或层间剥离力老化衰减快)与EVA粘结层缺陷:脱层(表面处理问题,EVA质量问题,交联度不达标)、发黄(材料不耐老化,如东洋PVDF+W-PET+V-PET+LE的LE层容易老化发黄)。背板的材质决定了组件的使用年限。EVA2.1EVA的交联反应EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)胶膜是一种受热发生交联反应,形成热固性凝胶树脂的热固性热熔胶。EVA胶膜在未层压前是线性大分子,当受热时,交联剂分解,形成活性自由基,引发EVA分子间反应形成网状结构。从而提高EVA的力学性能、耐热性、耐溶剂性、耐老

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