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氟碳涂料在太阳能电池背板中的应用


概述:太阳能电池背膜主要分为含氟背膜与不含氟背膜两大类。其中含氟背膜又分双面含氟(如TPT)与单面含氟(如TPE)两种。目前,主流的太阳电池背膜多为双面含氟的复胶型背膜和涂覆型背膜。复胶型太阳电池背膜(TPT、KPK等)多是以欧美一些氟化工企业开发的PVF或PVDF等氟膜通过胶粘剂与PET基材粘结复合而成。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。


太阳能电池应用


在可预见未来,背膜材料将仍然以含氟背膜为主流,在光伏组件对于成本越来越敏感的大背景下,且国外大厂对于复胶型氟膜处于垄断地位,品质优良的涂覆型背膜发展是实现背膜国产化的必由之路。


涂覆型背膜面世时间较晚,但工艺技术发展速度最快,市场占有率逐年提高。在双面涂覆型背膜技术发展应用之初,业内很多人对涂覆型背膜发展存有疑虑,经过几年应用实践证明,涂覆型背膜在物理机械性能、电绝缘性能、耐湿热性能、EVA粘结性能,以及硅胶粘结性能等方面,都能满足光伏背板各项技术指标要求,国内很多原先生产复胶型背膜的厂家,也纷纷开始上涂覆型生产线,涂覆型背膜已成为背膜生产厂家的一项必备技术。


目前,行业内对涂覆型背膜相关性能测试和应用研究还不够完善,包括FEVE涂覆型光伏背膜与硅胶粘接性能的研究。行业内所使用的有机硅密封胶大多基于传统复膜型背膜研究开发,在传统结构背膜上已有成熟的应用经验,在FEVE涂覆型背膜上的应用经验不多。部分背膜和组件厂家在应用中遇到了此类问题,其中就包括接线盒与FEVE背膜的粘结性能不好。


FEVE涂覆型光伏背膜技术发展现状


FEVE涂覆型光伏背膜主要是通过以四氟乙烯共聚物树脂(如大金公司:GK570)或三氟氯乙烯共聚树脂为主体的涂料,采取涂覆方式与PET基材复合制备的涂覆型背膜。与复膜型背膜相比,这种产品无需使用胶粘剂,氟材料与PET基膜一体化程度高、成本低,实现了背膜的轻量化和薄膜化。三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚FEVE氟树脂(如大连永瑞公司:SRF-350),由于共聚单体之间具有严格交替性,使树脂具有更优异的耐老化性,更适合作为光伏背膜涂料用基体树脂。


涂覆型背膜国内发展较快,但市场占有率仍然不高,还未成为市场上的主流应用品种。基于技术进步及环保方面的考虑,涂膜的水性化将成为下一阶段光伏涂料新的开发热点。国内已有厂家在开发相关产品,并取得初步成果。大连永瑞氟材料有限公司开发出双组份水性FEVE氟乳液SRF-E620,用其制备涂料经测试基本满足光伏背膜各项主要性能要求。目前国内对于光伏背膜水性化的研究还处于起步阶段,相关性能测试及工艺研究及市场应用还不够完善,短时间内很难得到商品化应用。


涂覆型背板的应用前景


由于氟涂层在光伏行业应用的时间还不够长,案场应用的经验积累不够多,因而仍未成为背板的主流类型。但相比其他并存的背板类型,涂覆型背板具有很大的发展前景,主要表现在:


(1)、原料供应的国产化。

氟膜和氟树脂均来源于萤石,我国萤石资源储量、生产量和出口量均居世界首位。为氟树脂合成的国产化提供了巨大优势,国内企业对氟树脂性能设计和质量控制方面已达到甚至超越进口产品。加之PET原料也已经大规模国产化,这极利于涂覆型背板的成本控制,为其更高性价比奠定了基础。而对于氟膜型背板,除PET外的另两种原料氟膜和胶黏剂,工艺性能要求高,国内生产技术还未有较大突破,仍主要依靠进口,在成本控制方面困难大。


(2)、性能的生产工艺可控性。


对于氟膜型背板,其生产工艺即为氟膜与PET间的贴覆粘结过程,生产工艺简便,技术壁垒低,因而背板的性能对原料的质量依赖性强,无法通过工艺条件进行控制。涂覆型背板则不然,其生产工艺包含着是一系列复杂的化学交联反应,生产工艺的合理设计和控制对背板的性能起决定性作用。因而,涂覆型背板企业更易于通过配方以及工艺手段适时调整和改进产品的性能,以确保达到更优的可靠性和更多的功能性。




来源:涂料工业


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