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涂覆型光伏背板可靠性分析

2018-05-31 17:00:28 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
早前據(jù)Displaybank的預(yù)測:2010年后,背板需求將以年均45%以上的速度增長,到2013年,背板需求將達到21,300萬平方米。然而事實上,該預(yù)測過于保守,2011年的實際需求已經(jīng)超過此數(shù)據(jù)。

盡管背板的結(jié)構(gòu)類型在不斷變化,大三層結(jié)構(gòu)依舊是背板材料永恒的主題,即需要耐候?qū)?空氣面)、阻水層(中間層)、粘結(jié)層(EVA面)三層具有不同功能的材料相輔相成相互組合而成。若在應(yīng)用過程中,某一層結(jié)構(gòu)存在缺陷,進而會導(dǎo)致背板的功能受到破壞甚至整體失效。在氟膜型復(fù)合背板中,由于氟膜與PET膜的層與層間的粘結(jié)性較弱,在濕熱環(huán)境中極易出現(xiàn)層間分層現(xiàn)象,則會導(dǎo)致整體性能失效。對于PET背板和A型背板,其自身的內(nèi)部化學結(jié)構(gòu)決定了其不能具有長期的耐候性,通常需要依靠添加劑來達到所需要求。因而相比之下,F(xiàn)PF涂覆型背板在兼具耐候性和三層結(jié)構(gòu)一體性方面具有無可比擬的優(yōu)勢。

涂覆型背板的結(jié)構(gòu)以及長期可靠性

圖3 涂覆型背板BEC-301結(jié)構(gòu)圖

圖3所示為涂覆型背板BEC-301結(jié)構(gòu)示意圖,背板由F-coating/PET/F-coating三層結(jié)構(gòu)組成。PET經(jīng)雙向拉伸后具有很高的結(jié)晶性,表面張力低、極性弱,需通過等離子處理或電暈處理,以提高其表面極性,使其表面產(chǎn)生可以反應(yīng)的功能基團(如OH、COOH等)。這些功能基團能夠與涂層中的固化劑發(fā)生化學反應(yīng),使得氟樹脂與PET間產(chǎn)生穩(wěn)定的化學橋聯(lián)結(jié)構(gòu),從而形成涂層與PET間三層化學鍵接的一體化結(jié)構(gòu)。這種穩(wěn)定的化學結(jié)合方式使涂覆型背板充分克服了TPT/KPK/TPE/KPE等氟膜型背板易層間易分層的缺點,賦予BEC-301背板優(yōu)秀的層間粘結(jié)特性。如圖4所示,經(jīng)長期濕熱老化(85℃,85RH%)后,涂層的附著力一直保持在0級水平,不會出現(xiàn)隨老化時間的延長,涂層脫落的現(xiàn)象。從而,表明了涂層與PET間化學鍵接作用的穩(wěn)定性和長效性。

圖4 涂層附著力測試結(jié)果

涂覆型背板BEC-301為雙面氟涂層,雙面均具有優(yōu)秀的長期耐候性(圖5)。經(jīng)長期紫外老化(QUVA300kwh/m2)后,空氣面和EVA面的黃變指數(shù)均小于2,無分層、起泡、粉化現(xiàn)象出現(xiàn)。經(jīng)長期紫濕熱老化(雙85,3000h)后,空氣面和EVA面的黃變指數(shù)均小于3,無分層、起泡、開裂現(xiàn)象出現(xiàn)。

圖5 背板空氣面老化前(左圖)及雙85老化3000h后(右圖)的表面形貌

涂覆型背板的可靠性主要依賴于其合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和精細的工藝控制。其獨特的三維網(wǎng)狀化學交聯(lián)型內(nèi)部結(jié)構(gòu),賦予了其在F-coating/PET/F-coating三層結(jié)構(gòu)一體化方面的突出優(yōu)勢,同時兼具在耐候、耐磨等方面優(yōu)良的綜合性能和更高的性價比,已經(jīng)得到越來越多的太陽能電池組件技術(shù)人員的青睞。

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責任編輯:蔣桂云

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