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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  點擊量: 評論 (0)
早前據Displaybank的預測: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,該預測過于保守,2011年的實際需求已經超過此數據。

盡管背板的結構類型在不斷變化,大三層結構依舊是背板材料永恒的主題,即需要耐候層(空氣面)、阻水層(中間層)、粘結層(EVA面)三層具有不同功能的材料相輔相成相互組合而成。若在應用過程中,某一層結構存在缺陷,進而會導致背板的功能受到破壞甚至整體失效。在氟膜型復合背板中,由于氟膜與PET膜的層與層間的粘結性較弱,在濕熱環境中極易出現層間分層現象,則會導致整體性能失效。對于PET背板和A型背板,其自身的內部化學結構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,FPF涂覆型背板在兼具耐候性和三層結構一體性方面具有無可比擬的優勢。

涂覆型背板的結構以及長期可靠性

圖3 涂覆型背板BEC-301結構圖

圖3所示為涂覆型背板BEC-301結構示意圖,背板由F-coating/PET/F-coating三層結構組成。PET經雙向拉伸后具有很高的結晶性,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,使其表面產生可以反應的功能基團(如OH、COOH等)。這些功能基團能夠與涂層中的固化劑發生化學反應,使得氟樹脂與PET間產生穩定的化學橋聯結構,從而形成涂層與PET間三層化學鍵接的一體化結構。這種穩定的化學結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背板優秀的層間粘結特性。如圖4所示,經長期濕熱老化(85℃,85RH%)后,涂層的附著力一直保持在0級水平,不會出現隨老化時間的延長,涂層脫落的現象。從而,表明了涂層與PET間化學鍵接作用的穩定性和長效性。

圖4 涂層附著力測試結果

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

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構設計和精細的工藝控制。其獨特的三維網狀化學交聯型內部結構,賦予了其在F-coating/PET/F-coating三層結構一體化方面的突出優勢,同時兼具在耐候、耐磨等方面優良的綜合性能和更高的性價比,已經得到越來越多的太陽能電池組件技術人員的青睞。

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責任編輯:蔣桂云

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