背板基础知识
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1.张力分区与设定 ●如何区分 ●精度的要求 ●数据检测及控制方法 ●数据的设定
工艺参数的主要控制点
2.涂层的控制与厚度的均匀性 ●厚度的选择 ●控制方式 ●检测与反馈 ●对产品性能的影响
工艺参数的主要控制点
3.干燥效果 ●干燥方式 ●分段原理 ●风量与温度的梯度 ●检测指标
工艺参数的主要控制点
美国杜邦公司·PVF薄膜
PVF薄膜，学名聚氟乙烯（polyvinyl fluoride ），由氟和氟碳 分子的共聚体挤压而成。为含氟或氟碳的共聚物，比其它任 何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性，对日照、化 学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性效果 显著。做PVF薄膜最为出名的为美国杜邦公司，杜邦公司的 注册商标TEDLAR就是现光伏行业做背板用的最多PVF薄膜， TPT或TPE等背板中的T层指的就是这里所说的TEDLAR ，其 有第一代和第二代之分，从实际使用情况而言第一代产品质 量更好一些，其厚度在30um左右，目前较多供应欧美市场。 第二代产品成本低一些，厚度为25um，表面有肉眼可见的针 孔，供应亚洲市场较多。第一代含氟膜用的是挤出吹塑法， 第二代用的是流延法。
辅助设备的要求
1.供液系统 物料的搅拌釜
搅拌叶角度 搅拌转速 物料泵的选型
2.过滤系统 过滤方式 过滤的精度 排泡装置 过滤网的的更换周期
辅助设备的要求
3.舒展棍 弯棍 鼓棍 伸展棍
4.纠偏装置 纠偏点 基准线
纠偏距离
5.复合胶辊 加工精度 胶层的硬度 胶辊的表观 胶皮的均匀性
工艺参数的主要控制点
制造部-背板基础知识
报告人：张强 报告日期：2014-8-17
含氟薄膜复合型背板
背板（Backsheet）是用在太阳能组件背面，直接与外环境大面积接触的光伏封装
材料，其应具备卓越的耐长期老化（湿热、干热、紫外）、耐电气绝缘、水蒸气阻隔 等性能。因此，背膜要在耐老化、耐绝缘、耐水气等方面满足太阳电池组件25年的环 境考验，起到封装组件原辅料、保护太阳能组件、隔绝汇流带的作用。
缺陷的分析
刷
刮
道
伤
褶
涂布
气
皱
过程
泡
杂
压
质
印
麻 点
褶 皱
原材料
晶 点
杂 质
拉丝
定义:复合膜表面沿MD向（纵向）线状无胶或少胶的现象
原因分析:杂质或异物（大于过胶间隙）卡在涂布头上胶位置，导致涂布基 材在该位置上无法上胶，形成间断或连续的拉丝
异物来源：
内部来源
现场环境中的异物 胶水中杂质或异物 胶水固化产生的凝胶 薄膜（PET/PVDF）撕裂碎片
复合辊处两侧的张力和压力不均匀，压合不 实所致 原材料表面有鼓包导致压合时不实
上胶好的基材在烘道内溶剂挥发不够导致复合 后内部溶剂挥发所致
复合处两层薄膜错位后的纠偏导致气泡的产 生
杂质
定义:复合膜内部含有异物的现象
异物来源：
现场环境中的异物
内部来源
胶水中杂质或异物
胶水固化产生的凝胶
外部来源 涂布基材洁净度差，原材料带入杂质
2.涂胶厚度随原料的厚度公差影响较大， 尤其涂胶厚度较薄时容易造成无胶、胶 厚不足等不良
网纹棍上胶
1.涂布均匀，且涂布量比较准 确，胶水粘度大时易转移， 涂布外观较好；
2.全幅宽涂布，原料利用率高 高
1.涂布量很难调节，且随机器的使用磨 损使得涂布厚度越来越小；
2. 胶水太稀时容易流淌造成横向或纵向 的流水纹；
4.复合控制 ●复合方式 ●复合速度 ●复合温度 ●复合压力
工艺参数的主要控制点
5.熟化控制 ●选择方式 ●过程的控制 ●温度、湿度
分切、裁边
裁边去废：卷材/片材
由于涂布生产产品两边具有无胶部分， 外观较差，且各个客户所需要的产品幅宽不一 （正信995mm、海润995mm、尚德985mm、天合 987mm、阿特斯973mm、英利990mm等等幅宽）， 所以分切时需要按照客户订单将产品分切成指 定幅宽，以便组件厂（客户端）层压时与EVA 胶膜更好的粘
备注：PO（Polyolefin）指各类聚烯烃，包括聚乙烯PE、聚丙烯PP及其共聚物
原材料·PO
PE
LLDPE+抗老化助剂
HDPE或MDPE+抗老化助剂
纯LLDPE
上面一层选用LLDPE+抗老化助剂，用 于与组件EVA膜粘接，添加助剂的目的 是提高其抗UV与抗氧化性能以达到几项 老化测试标准
中间层选用HDPE或MDPE，并添加抗 老化助剂，做为PE膜提高阻隔及耐热性 的支撑体
麻点
定义:复合膜表面针眼状的小凹坑，少而大叫麻点，多而小的通常叫橘皮
原因分析： 基材上胶后Βιβλιοθήκη Baidu入涂布机烘道烘干过程中，由于起始温度过高 或风速过大导致胶水中的溶剂迅速挥发形成针眼小孔，这些 小孔经复合后表观在PVDF面上
★ ★ ★ 不是所有的缺陷都必须得裁剪掉，我 们需要根据客户的要求，在保证客户要求的 前提下提高成品率，减少浪费
（1）粘合剂的类型：
★ 聚氨酯类 ★ 丙烯酸类 ★ 热塑类
双组份聚氨酯胶水
（2）双组份聚氨酯粘合剂成分
★ 主剂：聚酯型聚氨酯（—OH） ★ 固化剂:异氰酸根（—NCO） ★ 溶剂：酯类、酮类等 ★ 助剂:提高抗水解、抗UV性能等
粘合剂控制点
影响粘合剂的主要因素：
比例：有效的基团配比率 溶剂：根据涂布的要求 配制：搅拌、添加、水份 粘度：固含量，根据涂布要求 粘接的原理是粘合剂作用于两层膜材料的表 面，因此除了粘合剂体系要稳定外，膜材料性 能也直接影响粘接效果
下面一层应选用纯LLDPE，不填加任何 助剂用于与背板生产中与PET粘接，以 减慢助剂小分子向表面迁移，延缓对粘 合性能造成衰减
原材料·PET
PET: 绝缘性能优异，阻水性能好，（不耐AU，耐候性能差,在湿
热的环境中容易水解)
白色 半透 黑 色能
PET
四川东材 常州裕兴 广东多能 美国杜邦
原材料·粘合剂
含氟薄膜层 PET层 PE、PO、EVA层
原材料·氟膜
含氟薄膜的特点： 优异的的抗老化性能
氟膜
PVF
聚氟乙烯
PVDF
聚偏氟乙烯
ETFE
四氟乙烯与乙
烯共聚物
原材料·PE
PO: 优异的粘结性能（只考虑抗AU性能，其他性
能可忽略不计、价格便宜）
PE
聚乙烯
PE
EVA
醋酸烯聚合物
PEVA
聚乙烯-醋酸烯的聚合物
涂布设备选择
涂布方式的选择：
★物料的类型 ★涂层的厚度 ★涂胶的精密度
涂布设备选择
涂布方式的对比：
上胶方式
适用粘度
速度范围 涂布厚度
示意图
光棍上胶
100-50000cp
1-50m/min
15-100μm
网纹辊上胶
50-1000cp
40-150m/min
5-30μm
挤出式上胶
50-20000cp
1-150m/min
3.两侧极易溢胶造成残胶不良
挤出式上胶
1.涂布速度快，适合大批量生 产；
2.涂布幅宽固定，不存在溢胶 现象，涂布外观较好
1.涂布幅宽调节困难，每次制成切换需 大量时间；
2.涂胶厚度随原料的厚度公差影响较大， 尤其涂胶厚度较薄时容易造成无胶、胶 厚不足等不良
烘箱及送风系统的重要性
干燥过程控制是涂布生产的关键，否则溶剂残留过 多，会引起背板双85老化测试中起泡，分层，从而 影响使用寿命，其重点是由涂布生产中各项工艺参 数综合平衡来控制的
10-80μm
胶水粘度8—12pa.s、车速1-40m/min、涂布厚度10μm
涂布设备选择
涂布方式的对比：
上胶方式
优点
缺点
光棍式上胶（两棍转移
上胶）
1.采用高精度光辊上胶，涂布 效果较好，精度高；
2.不同幅宽原材料的涂布制成 切换方便
1.胶槽两侧使用挡胶板，生产中磨损严 重，边缘容易溢胶，造成残胶不良；
法国阿科玛公司·PVDF薄膜
PVDF聚偏氟乙烯，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、 耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介 电性、热电性等特殊性能，是目前含氟材料中产量名列第二 位的大产品。做PVDF薄膜最为出名的为法国阿科玛公司，阿 科玛公司的注册商标KYNAR就是现光伏行业做背板用的最多 PVDF薄膜，KPK或KPE等背板中的K层指的就是这里所说的 KYNAR 。 由于PVDF的密度是PVF的1.3-1.4倍，在分子结构上多一个氟 原子，所以比PVF更致密、更耐候、阻隔性更好。纯PVDF薄 膜的透水率只有同等厚度的PVF薄膜的1/5左右，所以通常情 况下使用PVDF薄膜的厚度可以比PVF薄，但是PVDF成型较 困难，一般需要添加丙烯酸类材料，此材料会造成局部老化。
1.组件封装 2.保护支撑 3.隔绝
1 复合型背板
2 涂料类型背板 3 交联反应型背板 4 其它类背板
复合型 背板
复合型背板分类
含氟
双层氟膜 单层腹膜
不含氟
双层PET改性型 单层PET改性型
含氟薄膜复合型背板
1
•双面含氟型背板 TPT、 KPK、FPF
含氟薄膜层 PET层 含氟薄膜层
2
•单面含氟型背板 TPE、 KPE、FPE
干燥分区 温度设定
风量 风嘴 送风方式
预热区、烘干区、缓冲区 由低到高高至低
由大至小，烘箱整体保持微负压状态 条缝式风嘴
导热油锅炉加温，下压式吹风
复合设备的要求
1.设备安装基本要求 基准线 水平度 平行度 动平衡
阻尼系数
2.设备运行基本条件 速度基准 张力分区
检测数据反馈 闭环原理
速度与张力的精度控制
外部来源 涂布基材洁净度差，原材料带入杂质
褶皱
定义:复合膜表面不规则的收缩隆起现象
原因分析：
复合辊处两侧的张力和压力不均匀
内部原因
涂布机主机速度和F膜放卷速度不匹配
涂布机辊轮水平性差导致松紧边
外部原因
薄膜厚度公差太大以及膜发生变形造成原材 料褶皱或两侧张力不均
定义:复合膜表面的鼓包现象
气泡
原因分析：
电晕处理
首先是膜表面处理的因素，目前主流均为电晕处理，甚至需要特 定的等离子处理方式，通过高频电火花对膜表面冲击，一方面形成 微小凹坑增加粘接的表面积，另一方面将薄膜表面分子的化学键打 断，形成与粘合剂中活性链的交联反应，但电晕处理不能过度，否 则造成膜表面损坏，同样也会造成粘接性能的下降。故此膜复合前 的表面处理极为关键，要求其处理设备（电晕或等离子）运行稳定 ，放电均匀一致，并达到相应的瓦特密度性，甚至合适的处理深度 （可以从电晕电极的材质，电晕辊的材质，放电均匀程度，运行的 可靠性等进行对比，并做出相应的设备选型 ）
工艺参数的主要控制点
2.涂层的控制与厚度的均匀性 ●厚度的选择 ●控制方式 ●检测与反馈 ●对产品性能的影响
工艺参数的主要控制点
3.干燥效果 ●干燥方式 ●分段原理 ●风量与温度的梯度 ●检测指标
工艺参数的主要控制点
美国杜邦公司·PVF薄膜
PVF薄膜，学名聚氟乙烯（polyvinyl fluoride ），由氟和氟碳 分子的共聚体挤压而成。为含氟或氟碳的共聚物，比其它任 何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性，对日照、化 学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性效果 显著。做PVF薄膜最为出名的为美国杜邦公司，杜邦公司的 注册商标TEDLAR就是现光伏行业做背板用的最多PVF薄膜， TPT或TPE等背板中的T层指的就是这里所说的TEDLAR ，其 有第一代和第二代之分，从实际使用情况而言第一代产品质 量更好一些，其厚度在30um左右，目前较多供应欧美市场。 第二代产品成本低一些，厚度为25um，表面有肉眼可见的针 孔，供应亚洲市场较多。第一代含氟膜用的是挤出吹塑法， 第二代用的是流延法。
辅助设备的要求
1.供液系统 物料的搅拌釜
搅拌叶角度 搅拌转速 物料泵的选型
2.过滤系统 过滤方式 过滤的精度 排泡装置 过滤网的的更换周期
辅助设备的要求
3.舒展棍 弯棍 鼓棍 伸展棍
4.纠偏装置 纠偏点 基准线
纠偏距离
5.复合胶辊 加工精度 胶层的硬度 胶辊的表观 胶皮的均匀性
工艺参数的主要控制点
制造部-背板基础知识
报告人：张强 报告日期：2014-8-17
含氟薄膜复合型背板
背板（Backsheet）是用在太阳能组件背面，直接与外环境大面积接触的光伏封装
材料，其应具备卓越的耐长期老化（湿热、干热、紫外）、耐电气绝缘、水蒸气阻隔 等性能。因此，背膜要在耐老化、耐绝缘、耐水气等方面满足太阳电池组件25年的环 境考验，起到封装组件原辅料、保护太阳能组件、隔绝汇流带的作用。
缺陷的分析
刷
刮
道
伤
褶
涂布
气
皱
过程
泡
杂
压
质
印
麻 点
褶 皱
原材料
晶 点
杂 质
拉丝
定义:复合膜表面沿MD向（纵向）线状无胶或少胶的现象
原因分析:杂质或异物（大于过胶间隙）卡在涂布头上胶位置，导致涂布基 材在该位置上无法上胶，形成间断或连续的拉丝
异物来源：
内部来源
现场环境中的异物 胶水中杂质或异物 胶水固化产生的凝胶 薄膜（PET/PVDF）撕裂碎片
复合辊处两侧的张力和压力不均匀，压合不 实所致 原材料表面有鼓包导致压合时不实
上胶好的基材在烘道内溶剂挥发不够导致复合 后内部溶剂挥发所致
复合处两层薄膜错位后的纠偏导致气泡的产 生
杂质
定义:复合膜内部含有异物的现象
异物来源：
现场环境中的异物
内部来源
胶水中杂质或异物
胶水固化产生的凝胶
外部来源 涂布基材洁净度差，原材料带入杂质
2.涂胶厚度随原料的厚度公差影响较大， 尤其涂胶厚度较薄时容易造成无胶、胶 厚不足等不良
网纹棍上胶
1.涂布均匀，且涂布量比较准 确，胶水粘度大时易转移， 涂布外观较好；
2.全幅宽涂布，原料利用率高 高
1.涂布量很难调节，且随机器的使用磨 损使得涂布厚度越来越小；
2. 胶水太稀时容易流淌造成横向或纵向 的流水纹；
4.复合控制 ●复合方式 ●复合速度 ●复合温度 ●复合压力
工艺参数的主要控制点
5.熟化控制 ●选择方式 ●过程的控制 ●温度、湿度
分切、裁边
裁边去废：卷材/片材
由于涂布生产产品两边具有无胶部分， 外观较差，且各个客户所需要的产品幅宽不一 （正信995mm、海润995mm、尚德985mm、天合 987mm、阿特斯973mm、英利990mm等等幅宽）， 所以分切时需要按照客户订单将产品分切成指 定幅宽，以便组件厂（客户端）层压时与EVA 胶膜更好的粘
备注：PO（Polyolefin）指各类聚烯烃，包括聚乙烯PE、聚丙烯PP及其共聚物
原材料·PO
PE
LLDPE+抗老化助剂
HDPE或MDPE+抗老化助剂
纯LLDPE
上面一层选用LLDPE+抗老化助剂，用 于与组件EVA膜粘接，添加助剂的目的 是提高其抗UV与抗氧化性能以达到几项 老化测试标准
中间层选用HDPE或MDPE，并添加抗 老化助剂，做为PE膜提高阻隔及耐热性 的支撑体
麻点
定义:复合膜表面针眼状的小凹坑，少而大叫麻点，多而小的通常叫橘皮
原因分析： 基材上胶后Βιβλιοθήκη Baidu入涂布机烘道烘干过程中，由于起始温度过高 或风速过大导致胶水中的溶剂迅速挥发形成针眼小孔，这些 小孔经复合后表观在PVDF面上
★ ★ ★ 不是所有的缺陷都必须得裁剪掉，我 们需要根据客户的要求，在保证客户要求的 前提下提高成品率，减少浪费
（1）粘合剂的类型：
★ 聚氨酯类 ★ 丙烯酸类 ★ 热塑类
双组份聚氨酯胶水
（2）双组份聚氨酯粘合剂成分
★ 主剂：聚酯型聚氨酯（—OH） ★ 固化剂:异氰酸根（—NCO） ★ 溶剂：酯类、酮类等 ★ 助剂:提高抗水解、抗UV性能等
粘合剂控制点
影响粘合剂的主要因素：
比例：有效的基团配比率 溶剂：根据涂布的要求 配制：搅拌、添加、水份 粘度：固含量，根据涂布要求 粘接的原理是粘合剂作用于两层膜材料的表 面，因此除了粘合剂体系要稳定外，膜材料性 能也直接影响粘接效果
下面一层应选用纯LLDPE，不填加任何 助剂用于与背板生产中与PET粘接，以 减慢助剂小分子向表面迁移，延缓对粘 合性能造成衰减
原材料·PET
PET: 绝缘性能优异，阻水性能好，（不耐AU，耐候性能差,在湿
热的环境中容易水解)
白色 半透 黑 色能
PET
四川东材 常州裕兴 广东多能 美国杜邦
原材料·粘合剂
含氟薄膜层 PET层 PE、PO、EVA层
原材料·氟膜
含氟薄膜的特点： 优异的的抗老化性能
氟膜
PVF
聚氟乙烯
PVDF
聚偏氟乙烯
ETFE
四氟乙烯与乙
烯共聚物
原材料·PE
PO: 优异的粘结性能（只考虑抗AU性能，其他性
能可忽略不计、价格便宜）
PE
聚乙烯
PE
EVA
醋酸烯聚合物
PEVA
聚乙烯-醋酸烯的聚合物
涂布设备选择
涂布方式的选择：
★物料的类型 ★涂层的厚度 ★涂胶的精密度
涂布设备选择
涂布方式的对比：
上胶方式
适用粘度
速度范围 涂布厚度
示意图
光棍上胶
100-50000cp
1-50m/min
15-100μm
网纹辊上胶
50-1000cp
40-150m/min
5-30μm
挤出式上胶
50-20000cp
1-150m/min
3.两侧极易溢胶造成残胶不良
挤出式上胶
1.涂布速度快，适合大批量生 产；
2.涂布幅宽固定，不存在溢胶 现象，涂布外观较好
1.涂布幅宽调节困难，每次制成切换需 大量时间；
2.涂胶厚度随原料的厚度公差影响较大， 尤其涂胶厚度较薄时容易造成无胶、胶 厚不足等不良
烘箱及送风系统的重要性
干燥过程控制是涂布生产的关键，否则溶剂残留过 多，会引起背板双85老化测试中起泡，分层，从而 影响使用寿命，其重点是由涂布生产中各项工艺参 数综合平衡来控制的
10-80μm
胶水粘度8—12pa.s、车速1-40m/min、涂布厚度10μm
涂布设备选择
涂布方式的对比：
上胶方式
优点
缺点
光棍式上胶（两棍转移
上胶）
1.采用高精度光辊上胶，涂布 效果较好，精度高；
2.不同幅宽原材料的涂布制成 切换方便
1.胶槽两侧使用挡胶板，生产中磨损严 重，边缘容易溢胶，造成残胶不良；
法国阿科玛公司·PVDF薄膜
PVDF聚偏氟乙烯，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、 耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介 电性、热电性等特殊性能，是目前含氟材料中产量名列第二 位的大产品。做PVDF薄膜最为出名的为法国阿科玛公司，阿 科玛公司的注册商标KYNAR就是现光伏行业做背板用的最多 PVDF薄膜，KPK或KPE等背板中的K层指的就是这里所说的 KYNAR 。 由于PVDF的密度是PVF的1.3-1.4倍，在分子结构上多一个氟 原子，所以比PVF更致密、更耐候、阻隔性更好。纯PVDF薄 膜的透水率只有同等厚度的PVF薄膜的1/5左右，所以通常情 况下使用PVDF薄膜的厚度可以比PVF薄，但是PVDF成型较 困难，一般需要添加丙烯酸类材料，此材料会造成局部老化。
1.组件封装 2.保护支撑 3.隔绝
1 复合型背板
2 涂料类型背板 3 交联反应型背板 4 其它类背板
复合型 背板
复合型背板分类
含氟
双层氟膜 单层腹膜
不含氟
双层PET改性型 单层PET改性型
含氟薄膜复合型背板
1
•双面含氟型背板 TPT、 KPK、FPF
含氟薄膜层 PET层 含氟薄膜层
2
•单面含氟型背板 TPE、 KPE、FPE
干燥分区 温度设定
风量 风嘴 送风方式
预热区、烘干区、缓冲区 由低到高高至低
由大至小，烘箱整体保持微负压状态 条缝式风嘴
导热油锅炉加温，下压式吹风
复合设备的要求
1.设备安装基本要求 基准线 水平度 平行度 动平衡
阻尼系数
2.设备运行基本条件 速度基准 张力分区
检测数据反馈 闭环原理
速度与张力的精度控制
外部来源 涂布基材洁净度差，原材料带入杂质
褶皱
定义:复合膜表面不规则的收缩隆起现象
原因分析：
复合辊处两侧的张力和压力不均匀
内部原因
涂布机主机速度和F膜放卷速度不匹配
涂布机辊轮水平性差导致松紧边
外部原因
薄膜厚度公差太大以及膜发生变形造成原材 料褶皱或两侧张力不均
定义:复合膜表面的鼓包现象
气泡
原因分析：
电晕处理
首先是膜表面处理的因素，目前主流均为电晕处理，甚至需要特 定的等离子处理方式，通过高频电火花对膜表面冲击，一方面形成 微小凹坑增加粘接的表面积，另一方面将薄膜表面分子的化学键打 断，形成与粘合剂中活性链的交联反应，但电晕处理不能过度，否 则造成膜表面损坏，同样也会造成粘接性能的下降。故此膜复合前 的表面处理极为关键，要求其处理设备（电晕或等离子）运行稳定 ，放电均匀一致，并达到相应的瓦特密度性，甚至合适的处理深度 （可以从电晕电极的材质，电晕辊的材质，放电均匀程度，运行的 可靠性等进行对比，并做出相应的设备选型 ）