KOKapp-【技术】氟碳涂料在光伏电池背板中的应用

栏目:茶油

更新时间:2021-02-10

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KOKapp-【技术】氟碳涂料在光伏电池背板中的应用

产品简介

太阳能光伏组件主要由玻璃盖板、热熔胶胶膜(EVA)、电池片、背板、接线盒和边框等构成。

产品介绍

本文摘要:太阳能光伏组件主要由玻璃盖板、热熔胶胶膜(EVA)、电池片、背板、接线盒和边框等构成。

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太阳能光伏组件主要由玻璃盖板、热熔胶胶膜(EVA)、电池片、背板、接线盒和边框等构成。由于背板对电池片起承托和维护起到,且背板作为必要与外界自然环境大面积认识的PCB材料,其性能的优劣必要要求了光伏组件的发电效率和使用寿命,背板必需不具备出色的绝缘性、水汽阻隔性和耐候性等,因此背板生产及测试技术的发展变革对太阳能光伏组件的影响将十分最重要。  现有的背板主要是以PET为基板,在其单面或双面填充或涂覆具备功能性的氟材料,从而使背板具备较好隔绝、耐候及绝缘性能,有所不同背板类型其功能性差异较小,因此自由选择价格合理、质量性能优良的背板对组件厂商生产合格、性能优良的太阳能光伏组件就变得最为关键。图1得出有所不同类型背板市场应用于变化趋势。

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  图1全球太阳电池背板份额占到比变化趋势图(含氟PK非氟)  从图1中可显现出,随着太阳能电池背板技术的发展,2013年全球含氟背板和非氟背板的比例超过8:2,2014年预计将超过9:1,氟材料背板应用于占比将更加大。氟材料中由于氟元素电负性大,碳氟键之间的键能十分强劲,加之氟材料结构中分子排序密切、格格不入、光滑,使氟材料展现出出色的耐候、耐高温、耐温及耐热化学品等性能,可符合组件在户外长年用于的拒绝,是目前市场上背板中最重要的承托材料之一。  1、含氟复合型背板  含氟复合型背板现主要含TPT、KPK、TPE和KPE这四种类型。

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含氟复合型背板是在背板的单面(TPE和KPE)或双面(TPT和KPK)填充氟膜,归属于第一代背板。因成本压力,自2008年后,TPT、KPK内层用PE\EVA等非氟材料替代,做成单面含氟复膜背板,称作TPE和KPE,该类型背板不受光面为不含氟膜,用其他烯烃聚合物或PE、EVA等材料替代,由于光照面无含氟材料展开维护,组件在用于过程中很更容易在紫外等环境下使PE、EVA分解成,组件背板展开加快UV老化测试,并通过金互为显微镜仔细观察找到KPE/TPE内层E层有显著的微裂纹(图2),组件背板迅速经常出现变黄、脆化等老化现象,严重影响组件的长年发电效率,虽然单面含氟背板具备成本上的优势,但由于其自身固有的缺失,其很难合适组件PCB长年必须。  图2KPE/TPE内层E层加快UV60Kwh老化后金互为显微镜照片(×500)  另外,该类型双面复合型背板由于其氟膜生产成本较高,且目前仍不受少数国外企业市场独占,加之单面和双面含氟复膜都不存在复膜与PET基板或EVA之间的粘合问题,复膜层与PET之间是通过胶粘剂构建粘合,由于胶粘剂与PET和PVF(或PVDF)间的浸润性有所不同,且当前胶黏剂烧结皆是通过整卷熟化方式,不存在较小不确定性,因此长年用于经常出现分层现象的风险较小,给下游厂家造成了极大的成本压力和技术瓶颈,影响组件长年可靠性。

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基于此,复合型背板技术正在被其他新技术所代替。  2、不含氟背板  2011-2013年的背板材料自由选择迫使成本压力,经常出现以增强PET代替TPE\KPE外层耐候氟膜的背板,增强PET使用在PET表面标记、加到助剂或者其他改性的方法来提高PET的耐热UV性能,但由于PET分子链中所含大量的酯基,其与水必要认识不易产生水增塑,造成PET分子链水解,同时PET在必要应用于中结晶度不会减少,使材料变脆,抗冲击强度减少。另外,在湿气环境下,温度增高、紫外电磁辐射和热循环起到下PET分解成更为很快,PET物理机械性能急剧下降。

因此基于PET材料自身的缺失,不含氟背板并无法符合简单自然环境下组件应用于拒绝。试验样品PET在65℃*65%RH条件下用SUV氙灯电离辐射60Kwh后,对其展开500倍金相显微镜摄制照片,结果闻图4,从图4中可见UV增强PET表面经常出现相当严重裂开现象。

其次该类型背板填充技术使用PET与PET填充和PET与PE\EVA填充,是归属于刚刚-刚刚填充和刚刚-珍填充两种类型,在界面上构成缺失要小于单一的刚-珍填充方式,从图3背板横截面的扫面电镜图片中可以显著显现出PET与PET填充的刚-刚刚填充界面缺失显著小于PET与PE\EVA填充的刚-珍填充界面。因此,该类型背板长年用于可靠性还不存在较小风险。


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