组件原材料

-(CH2-CHF)n-
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背板
外层氟膜： • PVDF薄膜，学名聚偏氟乙烯，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。
• PVDF的密度是PVF的1.3~1.4倍，在分子结构上多一个氟院子，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成型比较困难，一
般要添加丙烯酸类材料，磁材料会造成局部老化。
-(CH2-CF2)n20
背板
中间层： • 目前大多数光伏背板均使用PET做为支撑体; • 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，长期使用温度最高可达120oC，短期使用可耐 150oC高温，-70oC低温，且高低温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； • 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。
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主要结构——
一般具有三层结构 ，外层保护层 PVDF/PVF/ETFE具有良好的抗环境侵蚀能
力，中间层为 PET 聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层 和 EVA 具有良好的 粘接性能。
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背板
常用背板结构: TPT(KPK)、TPE(KPE)、FPF 、FPE 。 • T：杜邦公司的聚氟乙烯（PVF）薄膜，商品名为Tedlar，现泛指氟塑料薄 膜PVDF、THV、ETFE等； • K:聚偏氟乙烯（PVDF)薄膜，商品名为Kynar; • P：双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，即PET薄膜； • E：乙烯-醋酸乙烯树脂EVA,或者聚烯烃类PE树脂； • F：氟碳涂料,一般包括 PTFE(聚四氟乙烯)涂料; PVDF(聚偏氟乙烯)涂料; FEVE氟乙烯与乙烯基醚的共聚物涂料。
VA含量 应用
1%～6%
6%～15% 15%～20% 20%～35% 35%～45% 40%~70% 70%~95%
常用膜（烘烤食品袋、冷冻食品袋、冰袋、尿布包装袋等）
农膜、吹塑挤出、层压、泡沫模塑成型、注塑、拉伸包装、电线电缆 粘合剂、涂层、挤出、发泡鞋材 热熔胶、地毯背衬、蜡基涂料 聚合物掺混/接枝、涂料、热熔胶、油墨 塑料的加工改性剂 以乳液形式出售，用以配制各种涂料、胶粘剂及用作纸张和织物涂层
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EVA
• EVA胶膜除了EVA主体外，主要还包含交联剂体系（包括交联引发剂和交
联剂）、阻聚剂、热稳定剂、光稳定剂、硅烷偶联剂等成分。
名称 VA含量 对性能的影响 VA含量越高，流动性越大，软化点越低，粘结性能越好，极性越大
分子量及分布
交联剂体系
分子量越高，流动性越差，整体力学性能越好
决定EVA的固化温度与固化时间。好的交联剂体系，可以降低气泡产生 可能性，同时残留的自由基少，减少不稳定因素
镀镍铜合金端子
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接线盒
线缆：交联聚烯烃 • 导线：导线是产品进行电流传输功能的最基本的必不可少的主要构件。导 线是导电线芯的简称，用铜、铝等导电性能优良的有色金属制成，光伏组 件线缆使用的是镀锡铜导线。 • 绝缘层：是包覆在导线外围四周起着电气绝缘作用的构件。即能确保传输 的电流只沿着导线行进而不流向外面，导体上具有的电位能被隔绝，即既 要保证导线的正常传输功能，又要确保外界物体和人身的安全。 • 护层：当电线电缆产品安装运行在各种不同的环境中时，必须具有对产品 整体特别是对绝缘层起保护作用的构件，这就是护层。
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EVA
• 一方面添加剂体系相互反应发黄； • 另一方面EVA自身分子在氧气、光照条件下，EVA分子自身脱乙酰反应导 致发黄。
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EVA
• • 与背板脱层（交联度不合格，与背板粘结强度差）； 与玻璃脱层（硅烷偶联剂缺陷，玻璃脏污，交联度不合格）。
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Content
一、Overview
二、电池片
灌胶接线盒
功能 对接线盒端子等部件起固 定和防护效用 固定组件电能输出线和外 接的电缆，使之互连 防止组件产生热斑效应 密封盒体，导热 作为电能传播的载体 起发电单元组合作用
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接线盒 接线盒制造基本流程 设计模具 注塑 装配（端子、 电缆、连接器 等） 检测入库
真空吸料进入干燥 仓
单螺杆挤出机加热 熔融
•聚乙烯（PE）属于非极性结晶性聚合物，其机械性能、耐老化性能强，绝
缘性能好，但透光率低。
•聚醋酸乙烯酯（PVAc）属于极性非结晶性聚合物，其柔韧性、透光率高， 机械性能和绝缘性能差；
•EVA是将以上两种物质优点相结合的产物，VA含量是调和两者的参数，决
定其性能并最终决定其用途。
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EVA
• 根据VA的含量，EVA的性能有很大的差异，下表列出了不同VA含量EVA 的应用； • 光伏组件用EVA中VA含量一般在30%左右，目前比较常用的EVA中VA含 量为28%。
阻聚剂
抗氧剂 光稳定剂
主要是用来延缓交联反应的时间，有利于抽真空时气泡的排除
提高EVA的抗氧化性能 提高EVA的耐紫外黄变，捕捉自由基，延缓EVA老化
硅烷偶联剂
提高EVA与玻璃的粘结强度
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EVA
• 未经改性的 EVA 虽然具有透明、 柔软、 有热熔粘接性、 熔融温度低 、 熔融流动性好等特点，但其耐热性差，易延伸而低弹性，内聚强度低而抗 蠕变性差，易产生热胀冷缩致硅晶片碎裂。 • 因此要对 EVA 进行改性， 其办法是采取化学交联， 即在EVA 中添加有机 过氧化物交联剂， 当 EVA 胶膜加热到一定温度时， 交联剂分解产生自由 基， 引发 EVA 分子间的结合， 形成三维网状结构， 使 EVA 胶层交联固 化， 当交联度达到 60% 以上时就能承受大气的变化， 不再发生热胀冷缩。
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背板
内层： • 早些年一般采用改性过的氟膜做内层，但因成本较高，且粘接性能并不十 分理想，因此近些年采用粘接性很强的EVA或者PE膜，虽对耐候性有一定 影响，但它可以大大降低成本，并保证良好的粘接性。 • 一般TPT、KPK背板的内层就是改性过的含氟薄膜，而TPE、KPE背板中的 内层即为EVA或PE.
八、助焊剂
EVA
主要用途——
•EVA 胶膜对太阳电池起粘接密封作用, EVA 胶膜在日光照射下能耐老化、不 龟裂、不变色，保护太阳能电池组件；
•增加组件的透光性，提升组件效率。
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EVA
•EVA 是乙烯（Ethylene)-醋酸乙烯脂(Vinyl Acetate)的共聚物，它的结构 如下：
— (CH2—CH2)x — (CH—CH2)y — | O | C = O | CH3
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背板
检测项目：
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背板
失效模式： • 背板自身结构缺陷：使用年限不达标（表现为PET脆化、发黄，背板破裂， 如纯PET结构组件一般使用年限不超过10年）。 • 层间胶黏剂缺陷：背板层间分层（涂胶工艺稳定性问题，或层间胶黏剂粘 结强度不够，或层间剥离力老化衰减快）。 • 与EVA粘结层的缺陷：与EVA剥离强度不够，脱层（表面处理问题：表面 材质粘结性差，或表面电晕失效）、背板黄变（涂层材料不耐老化，如东 洋PVDF+W-PET+V-PET+LE的LE层容易老化发黄）。
交联
线性结构
三维网状结构
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EVA
交联度对组件的影响：
• 根据理论分析，交联度越高，EVA的透光率越高，组件的整体输出功率就 越高，经过层压工序调整参数，EVA的交联度最高可达到95%-98%，这是 因为交联度越高，EVA的透光率越高； • 但交联度越高在应用过程产生龟裂的机率就越大，EVA的交联度偏低则会 造成与玻璃、背板脱层，造成内部电路连同，本身机械性能下降。
• 建议的交联度范围在85%左右为最佳，我司控制在78%~93%。
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EVA
评价指标 外观 力学性能 检测项目 尺寸，有无瑕疵 抗拉强度/断裂伸长
电学性能
绝缘性能 交联度 光学性能
击穿电压
体积电阻率、湿绝缘电阻 交联度测试 透光率
老化黄变
粘结可靠性 可靠性验证
黄变指数
老化前后与背板/玻璃剥离强度 DH/TC/HF/UV等
三、EVA 四、背板 五、接线盒 六、涂锡铜带
七、钢化玻璃
八、助焊剂
背板
主要作用—— 背板位于组件的背面的最外层，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。
ETFE
ECTFE THV
乙烯四氟乙烯共聚物
乙烯-三氟氯乙烯共聚物 四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物
-(CH2-CH2)n-(CF2-CF2)m-(CH2-CH2)n-(CFCl-CF2)m-(CF2-CF2)n-(CF(CF3)-CF2)m-(CH2-CF2)o-
东洋铝业
Honeywell 3M
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背板
外层氟膜： • PVF薄膜，学名聚氟乙烯（polyvinyl fluoride）,由氟和碳分子的共聚物 挤压而成。 • 它比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薄膜最出名的为美国杜邦公司，杜邦公司的注册商标Tedlar就是现 在光伏行业做背板用的最多的PVF薄膜，TPT或者TPE等背板中的T层指的 就是这里所说的Tedlar。
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灌胶接线盒
接线盒
非灌胶接线盒
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接线盒 灌封接线盒
灌胶
盒盖（无密封圈） 28
接线盒 接线盒各零部件及其作用 非灌胶的接线盒和灌胶的接线盒除了在密封方式上有所区别，其他零部件的 功能是一致的。
非灌胶接线盒
部件 盒体与盒盖 接线端子 旁路二极管 密封圈 电缆 连接器 功能 部件 对接线盒端子等部件起固 盒体与盒盖 定和防护效用 固定组件电能输出线和外 接线端子 接的电缆，使之互连 防止组件产生热斑效应 密封盒体 作为电能传播的载体 起发电单元组合作用 旁路二极管 灌封胶 电缆 连接器
光伏组件原材料简介
Content
一、Overview
二、电池片
三、EVA 四、背板 五、接线盒 六、涂锡铜带
七、钢化玻璃
八、助焊剂
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Overview
玻璃 EVAwenku.baidu.com电池片 接线盒
背板
涂锡铜带 & 助焊剂
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Content
一、Overview
二、电池片
三、EVA 四、背板 五、接线盒 六、涂锡铜带
七、钢化玻璃
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背板
• 下表中展示了目前所有用于光伏背板的氟膜材料（不包含氟碳涂料），
其中以PVF和PVDF最为常用。
简称 PVF PVDF 化学名 聚氟乙烯（Tedlar） 聚偏氟乙烯 分子结构式 -(CH2-CHF)n-(CH2-CF2)n采用的厂家 Isovolta、Madico、台虹 东洋铝业、Krempel
熔体进入模具，冷却后 脱模 30
接线盒
盒盖及盒体：PPO(聚苯醚） • 纯的PPO树脂有优良的物理机械性能、耐热性和电气绝缘性，其吸湿性低、
强度高，尺寸稳定性好，高温下耐蠕变性是所有热塑性工程塑料中最优的；
但是纯PPO树脂玻璃化温度高，熔融流动性差，需要在300℃高温下加工。 • 为此采用掺混PS（聚苯乙烯）或抗冲PS“合金化”方法对PPO树脂改性，
这种改性PPO的玻璃化温度低，较易加工，无降解。虽然耐热性有所降低，
但保留了PPO树脂的大部分有用性能，目前接线盒上用的PPO树脂均是这 种“合金化”的产品。
PPO原料
接线盒注塑机
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接线盒
接线端子：镀镍铜合金 • 为了保证其电导率，端子的母材采用的是紫铜，再在其表面镀上一层镍，防 止铜表面在与空气或水中的氧发生化学反应，可使外观保持洁净亮丽延长使 用寿命。现在也有直接使用紫铜而不镀镍的产品，主要用于灌胶接线盒。 • 紫铜即纯铜，电阻率0.018Ω ·mm2/m，远小于黄铜的0.071Ω ·mm2/m，是除 银之外最好的导电材料。而镍很不活泼，有很好的耐腐蚀性，在空气中不被 氧化，又耐强碱，因此选作铜的保护材料。
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Content
一、Overview
二、电池片
三、EVA 四、背板 五、接线盒 六、涂锡铜带
七、钢化玻璃
八、助焊剂
接线盒
常用接线盒基本分类 优点：操作快捷 维修方便 缺点：盒体较大 成本较高 散热性差
非灌胶接线 盒
接线盒 优点：盒体小巧 成本低廉 散热性能优异 密封性能优异 缺点：不便于维修 需要灌胶设备辅助 需要控制灌封胶性能