太阳能电池背板的结构及性能分析(ppt)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Page 3
太阳能组件结构
耐高低 温高湿
抗氧化
玻璃 EVA 胶 晶体硅 EVA 胶 背板
PEVA PET PVDF
高绝缘性
Fra Baidu bibliotek
耐腐蚀
Page 4
二、太阳能电池背板的组成
太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘 性、阻水性、耐老化性。一般具有三层结构，外层保护层具有良好的抗环境侵蚀能力(防止水气侵 蚀、抗紫外线等)，中间层为PET 聚脂薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有良好的绝缘性能和强度， 内层薄膜PEVA或PE与EVA 胶膜具有良好的粘接性能。
为了防止水蒸气进入组件，有些公司在以上各类型的背板中会加入一个铝层，比如在TPE的 T和P中加入铝层，就成为了TAPE，这种结构的背板也有一定的市场。
Page 11
以上介绍的是最为常见的几种背板构成，随着步入背板行业公司的增加，还有许多其他结构的背板相继面世：
备注1 ** Primer：底漆或底涂 *** PO：Polyolefin，指 各类聚烯烃，包括聚乙烯 (PE)、聚丙烯(PP)和其共 聚物或合金
Page 7
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 。
Page 10
所以根据背板各层所使用的不同材料，背板可以分为TPT、KPK、TPE、KPE以及多层PET压合 而成的背板等。
多层PET组成的背板：最外层是耐老化PET,加上阻隔PET等组成的，现在日本还有多层PET复 合的背板,就是外面是抗老化的PET,中间是绝缘和阻隔的PET,与EVA接触面是胶或者其他的。但 是这种结构一个最大的问题使用年限一般不会超过10年,再好的改性PET也不能在室外这么强的 光照和恶劣条件下超过10年的。
Page 9
3.背板内层：在背板中，未经改性的含氟薄膜和PET与EVA胶膜粘结牢度差，因此背板与电池片 接触面需要有粘结层材料，一般可以使用改性过的含氟薄膜和PET，或是粘结性强的PEVA膜或PE 膜，使用PEVA膜或PE膜作为背板内层对组件耐候性有很大的影响，但是它可以大大降低成本， 但在非特别关键的组件上客户还是愿意使用的。TPT、KPK等材料中使用的背板内层就是指改性 过的含氟薄膜、TPE、KPE等材料中的E层指的就是粘结性强的PEVA膜或PE膜。 PE = Polyethylene，聚乙烯，是结构最简单的高分子有机化合物，当今世界应用最广泛的高分 子材料，由乙烯聚合而成，因其粘合在组件里面，不接触空气，仅有正面电池间隙漏过的部分 光线对其有老化作用，故此虽然在一定程度上降低了使用年限。
Page 5
1.外层保护层：为了有良好的耐候性，一般要求背板外层材料为含氟材料，PVF和PVDF为最常见 的两种含氟材料，在所有高分子材料中是众所周知的耐侯性最佳产品。氟树脂独特的性能源于其 特殊的分子结构C-F。C-F键是有机化合物共价键中键能最大的，C-F键能485KJ/mol，太阳光中紫 外光波长200～380nm，220nm的光子的能量为544KJ/mol，只有小于220nm的光子才能离解C-F键。 在阳光中，小于220nm的光子比例很小（不到5%），而且这些短波紫外线容易被大气圈外臭氧层 吸收，能到达地面的极少，所以太阳光几乎对氟聚合物没有任何影响。其缺点就是价格高昂，同 时不易粘接，全球许多大型材料公司做了多年的材料研究，寻找可替代产品，但目前尚未找到理 想的替代品。
Page 6
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。
太阳能电池背板的 结构及性能分析
(ppt)
（优选）太阳能电池背板的结构及性能分析
一、太阳能电池背板概述
太阳能电池背板位于组件背面的最外层，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽 的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能，可以反 射阳光，提高组件的转化效率，具有较高的红外发射率，可以降低组件的温度。
Page 8
2.PET：是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称,又称聚酯薄膜，乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物， 表面平滑有光泽。具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，短期使用可耐150℃高温， 可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其 电性能仍较好，抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。气体和水蒸气渗透率低， 但是在高温高湿中容易水解，在紫外光照下易发生光降解反应。背板一般都用PET膜来作为支持 体。由多层PET复合而成的背板也有一定的市场应用，TPT、TPE、KPK、KPE等材料中的P层指的就 是这里的PET,目前只有少数公司可以生产背板用PET。
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。
太阳能组件结构
耐高低 温高湿
抗氧化
玻璃 EVA 胶 晶体硅 EVA 胶 背板
PEVA PET PVDF
高绝缘性
Fra Baidu bibliotek
耐腐蚀
Page 4
二、太阳能电池背板的组成
太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘 性、阻水性、耐老化性。一般具有三层结构，外层保护层具有良好的抗环境侵蚀能力(防止水气侵 蚀、抗紫外线等)，中间层为PET 聚脂薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有良好的绝缘性能和强度， 内层薄膜PEVA或PE与EVA 胶膜具有良好的粘接性能。
为了防止水蒸气进入组件，有些公司在以上各类型的背板中会加入一个铝层，比如在TPE的 T和P中加入铝层，就成为了TAPE，这种结构的背板也有一定的市场。
Page 11
以上介绍的是最为常见的几种背板构成，随着步入背板行业公司的增加，还有许多其他结构的背板相继面世：
备注1 ** Primer：底漆或底涂 *** PO：Polyolefin，指 各类聚烯烃，包括聚乙烯 (PE)、聚丙烯(PP)和其共 聚物或合金
Page 7
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 。
Page 10
所以根据背板各层所使用的不同材料，背板可以分为TPT、KPK、TPE、KPE以及多层PET压合 而成的背板等。
多层PET组成的背板：最外层是耐老化PET,加上阻隔PET等组成的，现在日本还有多层PET复 合的背板,就是外面是抗老化的PET,中间是绝缘和阻隔的PET,与EVA接触面是胶或者其他的。但 是这种结构一个最大的问题使用年限一般不会超过10年,再好的改性PET也不能在室外这么强的 光照和恶劣条件下超过10年的。
Page 9
3.背板内层：在背板中，未经改性的含氟薄膜和PET与EVA胶膜粘结牢度差，因此背板与电池片 接触面需要有粘结层材料，一般可以使用改性过的含氟薄膜和PET，或是粘结性强的PEVA膜或PE 膜，使用PEVA膜或PE膜作为背板内层对组件耐候性有很大的影响，但是它可以大大降低成本， 但在非特别关键的组件上客户还是愿意使用的。TPT、KPK等材料中使用的背板内层就是指改性 过的含氟薄膜、TPE、KPE等材料中的E层指的就是粘结性强的PEVA膜或PE膜。 PE = Polyethylene，聚乙烯，是结构最简单的高分子有机化合物，当今世界应用最广泛的高分 子材料，由乙烯聚合而成，因其粘合在组件里面，不接触空气，仅有正面电池间隙漏过的部分 光线对其有老化作用，故此虽然在一定程度上降低了使用年限。
Page 5
1.外层保护层：为了有良好的耐候性，一般要求背板外层材料为含氟材料，PVF和PVDF为最常见 的两种含氟材料，在所有高分子材料中是众所周知的耐侯性最佳产品。氟树脂独特的性能源于其 特殊的分子结构C-F。C-F键是有机化合物共价键中键能最大的，C-F键能485KJ/mol，太阳光中紫 外光波长200～380nm，220nm的光子的能量为544KJ/mol，只有小于220nm的光子才能离解C-F键。 在阳光中，小于220nm的光子比例很小（不到5%），而且这些短波紫外线容易被大气圈外臭氧层 吸收，能到达地面的极少，所以太阳光几乎对氟聚合物没有任何影响。其缺点就是价格高昂，同 时不易粘接，全球许多大型材料公司做了多年的材料研究，寻找可替代产品，但目前尚未找到理 想的替代品。
Page 6
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。
太阳能电池背板的 结构及性能分析
(ppt)
（优选）太阳能电池背板的结构及性能分析
一、太阳能电池背板概述
太阳能电池背板位于组件背面的最外层，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽 的侵蚀，阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能，可以反 射阳光，提高组件的转化效率，具有较高的红外发射率，可以降低组件的温度。
Page 8
2.PET：是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称,又称聚酯薄膜，乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物， 表面平滑有光泽。具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，短期使用可耐150℃高温， 可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其 电性能仍较好，抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。气体和水蒸气渗透率低， 但是在高温高湿中容易水解，在紫外光照下易发生光降解反应。背板一般都用PET膜来作为支持 体。由多层PET复合而成的背板也有一定的市场应用，TPT、TPE、KPK、KPE等材料中的P层指的就 是这里的PET,目前只有少数公司可以生产背板用PET。
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。