背板作為晶硅太陽能組件的關(guān)鍵部件，對(duì)組件的安全性、使用壽命和降低功率衰減起著至關(guān)重要的作用。立承德科技（internationaltradingltd.com ,nexteck@nexteck.com）提供優(yōu)質(zhì)的晶體硅太陽能元件、非晶硅薄膜太陽能元件以及CIGS薄膜太陽能元件。要達(dá)到保護(hù)電池片的目的，背板必須具備良好的機(jī)械強(qiáng)度與韌性、耐候性、絕緣、水汽阻隔、耐化學(xué)腐蝕等各種平衡的性能。背板按照材料類別可分為含氟背板和非氟背板兩大類，背板材料選擇使用含氟薄膜、含氟涂層業(yè)內(nèi)已有共識(shí)，目前只有含氟材料經(jīng)過長(zhǎng)期戶外實(shí)證，含氟背板的市場(chǎng)占有率超過90%。隨著光伏平價(jià)上網(wǎng)腳步的日益臨近，產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)都有著降本提效的巨大壓力，作為太陽能組件最重要的封裝材料光伏背板亦是如此。立承德科技（internationaltradingltd.com，400 882 8982）致力于太陽能光伏供應(yīng)多年，我們與國(guó)內(nèi)許多知名太陽能光伏組件生產(chǎn)廠家建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系，長(zhǎng)期供應(yīng)硅基板，鈦基板，不銹鋼基板，光伏電池模塊，導(dǎo)電銀漿等。為了進(jìn)一步降低背板成本，部分企業(yè)嘗試使用PET材料來替代氟膜或氟涂層作為背板的最外層，省去氟膜或氟涂層成本，從而售價(jià)更低。但無氟保護(hù)的PET背板還能滿足組件性能要求嗎？
一、PET背板結(jié)構(gòu)及變化
目前PET背板主要有以下圖1兩種結(jié)構(gòu)，第一種為三層結(jié)構(gòu)，依次為強(qiáng)化PET（50um）、普通PET(150um)以及E膜粘接層，層與層之間使用膠黏劑粘接，需要兩次復(fù)合工藝制得。為進(jìn)一步迎合客戶降本需求，只能圍繞PET做文章，A/B結(jié)構(gòu)的PET便孕育而生，A/B結(jié)構(gòu)的PET與普通PET的不同之處在于其本身具有較為清晰的兩層結(jié)構(gòu)，一般A/B結(jié)構(gòu)的PET總厚度在160um左右，外側(cè)較薄的耐UV層占總厚度的10%，內(nèi)層為普通PET，通過共擠形成A/B結(jié)構(gòu)，PET內(nèi)側(cè)再?gòu)?fù)合上E膜或PO膜粘接層變形成了兩層結(jié)構(gòu)的PET背板，其較三層結(jié)構(gòu)PET背板工藝更簡(jiǎn)單且更薄，售價(jià)因此更低。且其總厚度明顯減薄，尤其是耐UV層PET厚度大幅減薄，可靠性同樣也會(huì)大幅降低。
圖1：不同PET結(jié)構(gòu)背板
二、PET的老化機(jī)理
PET作為一種高分子材料，本身結(jié)構(gòu)決定了其容易發(fā)生水解、紫外光老化降解、熱老化降解，內(nèi)部結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為分子鏈氧化、斷裂，分子量降低，用在背板最外層則容易出現(xiàn)表面發(fā)黃、粉化、脆化甚至開裂。為了改善其耐候性，一般會(huì)在最外層PET中加入鈦白粉類無機(jī)顏料阻擋紫外線侵入，但在戶外使用過程中，由于光和水的共同作用，PET表面容易粉化、發(fā)白，析出鈦白粉，造成PET結(jié)構(gòu)背板性能下降。
PET的濕熱老化
從PET受濕熱老化的失效機(jī)理分析，PET在高溫高濕的條件下非常容易水解，H2O分子攻擊酯鍵，如圖2所示，使其酯鍵發(fā)生水解斷裂，生成帶羧基的低聚物，羧基同時(shí)又會(huì)促進(jìn)水解反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。PET抗水解的方法為將聚合度提高，分子量加大，分子量分布降低，結(jié)晶度適當(dāng)提高。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前通過此種方法生產(chǎn)的PET耐水解等級(jí)較高，PCT48h后無脆化現(xiàn)象，有些甚至能做到PCT60h以上。
圖2:PET水解反應(yīng)
PET背板的紫外老化
從PET受紫外老化的失效機(jī)理分析，PET的紫外老化反應(yīng)分為光解反應(yīng)和光氧化反應(yīng)，在光解反應(yīng)中，PET經(jīng)自由基重排反應(yīng)，大分子主鏈發(fā)生斷裂，并產(chǎn)生CO和CO2氣體等副產(chǎn)物，材料PET的力學(xué)性能發(fā)生變化，如拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，如圖3所示；在光氧化反應(yīng)中，PET的芳環(huán)上產(chǎn)生氫過氧化基團(tuán)，并進(jìn)一步生成一酚羥基或二酚羥基衍生物，PET的發(fā)黃也主要是由這些熒光產(chǎn)物引起的，如圖4所示。
圖3：PET光解反應(yīng) 圖4：PET光氧反應(yīng)
增強(qiáng)PET耐紫外性能的方法如加入耐紫外配方，包括紫外吸收劑、紫外穩(wěn)定劑及抗氧劑，三者協(xié)同作用。鈦白粉的加入，能散射和吸收部分紫外線；鈦白粉與穩(wěn)定體系的相容性差，兩者相互反應(yīng)，容易降低光穩(wěn)定劑的作用。向界面分子轉(zhuǎn)移、熱斑高溫下蒸發(fā)升華、雨水沖刷、紫外老化、濕熱老化、熱氧老化、霉菌污染等，助劑消耗速度隨環(huán)境惡劣程度而變化、助劑隨著PET表面的粉化逐漸消耗。
（文章主體來源于OFweek中國(guó)高科技門戶）
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