阳光工匠光伏网 2015-01-12
太阳能背板按结构大体分为三种：双面含氟背板、单面含氟背板、无氟背板。题目中TPT与KPK都属于双面含氟背板。 1.0TPT
市面上双面含氟背板最常见的是TPT（聚氟乙烯复合膜），TPT采用复合工艺，两面含氟材料为美国杜邦公司生产的Tedlar聚氟乙烯聚合物PVF，中间为PET，通过胶黏剂复合在一起。内层氟材料保护PET免受紫外线腐蚀，同时经过特殊处理与EVA更好的粘结，外层氟材料保护组件背面免受湿、热、紫外线侵蚀。 1.1PVF
分子式：-[CH2-CHF]-
学名：聚氟乙烯。
白粉末状，部分结晶性聚合物。
氟碳比（F/C）：0.5/1。
含氟量：41.3%。
可燃性：慢燃到自熄。
密度1.39g/cm。
熔点190-200℃，分解温度210℃以上，长期使用温度-70-110℃。
软化点约200℃。但在200℃下，15～20分钟就开始热分解，若在235℃经5分钟则激烈分解而最后碳化。
双面含氟背板大同小异，区别只在氟材料的成分和内层氟材料的特殊处理上。
1.2杜邦公司
杜邦公司是美国大型化学公司。1802年由法国移民E.I.杜邦在美国特拉华州威尔明顿附近
建立，以制造火药为主。20世纪，开始转入产品和投资多样化，经营范围涉及军工、农业、化工、石油、煤炭、建筑、电子、食品、家具、纺织、冷冻和运输等20多个行业，在美国本土和世界近50个国家与地区设有200多个子公司和经营机构,生产石油化工、日用化学品、医药、涂料、农药以及各种聚合物等1700个门类，20000多个品种。1983年总营业额达353.78亿美元，居世界化学公司年销售额之首。
2.0KPK
KPK也属于双面含氟背板，所不同的是，它的氟材料厂家是法国阿科玛公司生产的Kynar聚偏二氟乙烯PVDF。
2.1PVDF
分子式：[-CH2-CF2-]-
学名：聚偏二氟乙烯
Polyvinylidenefluoride简称PVDF
白粉末状结晶性聚合物。
氟碳比；1/1
含氟量：59%。
密度1．75-1．78g／cm3。
玻璃化温度-39℃，脆化温度-62℃，熔点170℃，热分解温度316℃以上，长期使用温度－40～150℃。
可用一般热塑性塑料加工方法成型。其突出特点是机械强度高，耐辐照性好。
具有良好的化学稳定性，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，发烟硫酸、强碱、酮、醚绵少数化学药品能使其溶胀或部分溶解，二甲基乙酰胺和二甲基亚砜等强极性有机溶剂能使其溶解成胶体状溶液。
2.2阿科玛集团
阿科玛是一家全球领先的化学品生产企业，由三个关系密切且平衡发展的业务部门组成：乙烯化学品，工业化学品和特殊化学品，全球总部位于法国。
2006年5月12日阿科玛成为一家独立的化学品公司（由道达尔集团资产重组），在40多个国家超过120个地区（包括80家工厂和8家研发中心）开展业务，全球拥有13,800名员工，销售额达44亿欧元。
自1984年在中国开展业务以来，阿科玛大中国在其众多领域占据领先地位,目前在中国各地设立了四处工业生产基地。
2007年，阿科玛宣布在中国常熟建造氟聚合物Kynar®PVDF生产工厂，并计划于2011年3月投产。现在阿科玛决定加速该常熟工厂的发展进程，并宣布于2012年中期将常熟工厂产能提高50％。这项投资是为了满足市场在新兴技术应用领域对PVDF树脂快速增长的需求，尤其是新能源和水处理领域。
光伏背板全方位解析
2016-01-25 索比光伏网
本文将为您初步介绍光伏背板的分类、使用的材料、性能及光伏背板的发展趋势。
一、光伏背板的概念及结构
太阳能电池背板也称为太阳能电池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太阳能背板。广泛应用于太阳能电池(光伏)组件，位于太阳能电池板的背面，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽侵蚀，阻碍氧气防止组件内部氧化，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性、耐高低温、耐腐蚀性。可以反射阳光，提高组件转换效率;具有较高的红外反射率，可以降低组件温度。
光伏背板的结构如图1所示，一般分为五层，核心有三层：
(1)外层保护层即耐候层：为了良好的耐候性，一般要求外层材料含氟，PVF和PVDF是众所周知的两种耐候性高分子材料，因其内部存在的C-F键键能是485KJ/mol，是有机化合物共价键中键能最大的。只有波长小于220nm的光子才能解离C-F键，而阳光中这部分光子只占不到5%，而且容易被臭氧层吸收，能到达地面的极少。也有厂家使用THV及ETFE、ECTFE。涂膜结构的PTFE也很常见。
(2)中间层：起支撑作用，要求能耐高低温，机械性能要稳定，电绝缘性优良，抗蠕动性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都要好，气体和蒸汽渗透率要低。一般用改性PET材料。
(3)层压粘结层：未经改性的含氟薄膜及PET，与EVA粘结牢度差，所以需要使用改性的含氟材料或粘结性强的EVA、PE、PA膜。
图1 光伏背板的结构
二、光伏背板的分类
按背板的膜分类，可分为三种：
一种为涂胶复合式背板膜，在PET聚酯薄膜两面复合氟膜或者EVA胶膜，三层结构。
一种为涂覆背板膜，在PET聚酯薄膜两面涂覆氟树脂，经干燥固化成膜。
还有少数厂家采用交联反应法，在PET两面通过交联剂反应制作复合膜或EVA膜。
按材料不同分类，背板可分为FPF(以TPT为代表)、KPK、FPE(以TPE为代表)、KPE及多层PET背板、TAPE(T层和P层之间加入铝层)、TFB(PVF/PET/含氟粘结层)、KFB(PVDF/PET/含氟粘结层)、BBF(THV/PET/EVA)、FFC(PET双面涂改良PTFE)、KPC(PVDF/特殊处理PET)、KPF(苏州塞伍发明，氟皮膜技术，结构是PVDF/PET/氟皮膜)、PPC(特殊处理PET/耐候PET)等。
三、光伏背板中所用的化学材料
1、PVF
PVF，学名聚氟乙烯，由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成的共聚物。做PVF薄膜最有名的是美国杜邦公司，杜邦的注册商标TEDLAR就是现在光伏行业用的最多的PVF薄膜。TPT
或TPE中的T就是指TEDLAR。美中不足的是涂覆薄膜表面较易出现针孔，且薄膜的水汽阻隔能力也较差。另外，PVF材料本身含氟量低，PVF薄膜需要有足够的厚度来保证其性能。
2、PVDF
PVDF，学名聚偏氟乙烯，是目前含氟材料中产量排名第二的大产品。做PVDF最出名的是法国阿科玛公司，阿科玛的注册商标KYNAR就是现在光伏行业做背板最多的PVDF薄膜，KPE或KPK中的K就是指KYNAR。其他着名的品牌有韩国SKC、日本吴羽、东洋铝业，国内生产商主要有海优威公司、杭州福膜、佛塑。
PVDF的密度是PVF的1.3~1.4倍，分子结构上多一个F，所以比PVF耐候性、阻隔性更好，但是PVDF成型困难，需要加20～30%左右的亚克力增塑剂(如PMMA等丙烯酸类材料)，容易造成局部老化，横向断裂伸长率低，且热老化和湿热老化后进一步下降变脆，长期户外应力老化下有开裂风险。
3、PET
PET即聚对苯二甲酸乙二醇酯，又称聚酯薄膜，乳白或浅黄高度结晶的聚合物。长期使用温度可达120℃，短期使用可耐150℃高温，可耐-70℃低温。但是在高温高湿环境中容易水解，在紫外光下容易发生光降解反应。
4、PE
PE即聚乙烯，由乙烯聚合而成，是应用广泛的高分子材料。化学稳定性好，吸水性小，电绝缘性能优良。
5、EVA
EVA即乙烯-醋酸乙烯共聚物，它的化学稳定性好，吸水性小，高透明，与各种界面均有高粘着力，熔点低、易流动，适用于各种玻璃的夹胶工艺。
6、PA
聚酰胺即尼龙，具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填
充增强改性，提高性能和扩大应用范围。此类背板常见的有奥地利的老牌背板公司Isovoltaic以及在市场上开始有动作的背板企业索拉菲斯。
7、THV(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物)
THV是美国Dyneon公司在20世纪80年代开发的一种新型含氟材料，应用在3M公司的BBF(THV/PET/EVA)背板上，也是目前唯一的生产厂家，现Dyneon公司已作为3M的子公司开始运作。THV是目前市场中最柔软的氟塑料，当和其他材料复合成多层结构时，柔韧性非常突出。THV的另一个重要特点是本身容易粘接，无须表面处理就能与其他材料粘接，背板的复合制作工艺和用硅胶粘贴接线盒都十分简便，特别适用于对背板要求柔软的场合。
8、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)
日本旭硝子株式会社研发的ETFE薄膜，由原料到薄膜完全自产，具有良好的耐候性和化学稳定性，不过市场用量并不多，国内背板生产企业，如乐凯公司，有在批量使用。
9、ECTFE(乙烯-三氟氯乙烯共聚物)
ECTFE由杜邦公司在1946年开发成功，目前商品化的产品只有苏威等极少数公司能提供。ECTFE是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物，具有典型的氟塑料的耐化学腐蚀性能，没有一种溶剂在120℃下能侵蚀ECTFE或使其应力开裂，而且具有很高的耐候性和阻隔性。在商品化光伏电池背板中，美国的霍尼韦尔公司生产的PowerShield3W背板产品就是使用的ECTFE这种材料作为外层的耐候材料。
10、PCTFE(三氟氯乙烯树脂)、PTFE(聚四氟乙烯)、FEVE(氟乙烯与乙烯基醚共聚物)
采用PCTFE、PTFE、FEVE材料的背板多采用涂覆法制备，大部分由国内江浙一带企业生产。背板采用氟碳涂料涂布到PET薄膜上，替代氟塑料薄膜，具有较好的经济性及较短的生产周期。我国也是继美国、日本之后第三个拥有氟碳涂料合成技术并实现产业化的国家。
对主要含氟材料的性能做了个简单的对比如表1所示。
