太阳能电池组件用 PVDF 薄膜背板质料可靠性研究

泉源：全球光伏网址：https://mp.weixin.qq.com/s/4qglPxcwEoFaxNTHl12I9g浏览数:19次

摘要：本文选取 6 种差别型号背板按通例工艺制备的晶硅光伏组件，，，，放入情形试验箱举行紫外、温度循环测试，，，，通过情形叠加试验和加严测试要领，，，，对差别背板组件的性能举行比照剖析。。。。。效果批注：在 2 倍的崎岖温循环试验以及紫外与崎岖温循环叠加试验后，，，，厂家 C和厂家 D 氟膜在焊带位置泛起开裂问题，，，，裂纹深度贯串于氟膜层，，，，此种问题通过背板整体的力学性能测试并不可反应出来。。。。。本文研究效果，，，，为背板可靠性验证和生产选用提供了数据基础。。。。。

要害词：光伏组件；；背板；；PVDF 薄膜；；电池组件

近年来，，，，我国光伏发电行业生长迅速，，，，装机容量一直扩大。。。。。光伏背板普遍应用于太阳能电池组件，，，，位于组件背面，，，，在户外情形下�；；ぬ裟艿绯刈榧皇芩质础⒆璋趸苊庾榧诓垦趸�，，，具有绝缘性，，，，阻水性，，，，耐老化型，，，，耐高温性，，，，耐侵蚀性。。。。。别的，，，，背板内层可以反射阳光，，，，提升组件转换效率 [1]。。。。。

为了优异耐候性，，，，背板外层质料为含氟质料。。。。。光伏组件背板用�；；つな紫扔� PVF( 聚氟乙烯 ) 薄膜推广应用而乐成，，，，在市场竞争的驱动下，，，，众多生产企业先后开发出PVDF(聚偏氟乙烯)薄膜、 PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）薄膜、 ECTFE( 聚乙烯 - 三氟氯乙烯共聚物 ) 薄膜、 ETFE( 聚乙烯 -氟乙烯共聚物 ) 薄膜等用于 PVF 薄膜的替换品。。。。。在性能、价钱、可获取性等多重因素和市场恒久磨练的影响下，，，， PVDF 薄膜已成为市场主流。。。。。

近年来，，，，在光伏平价上网的大趋势下，，，，降低组件本钱增进了国产氟膜的生长。。。。。PVDF 氟膜生产厂家逐渐增多，，，，产品质量良莠不齐。。。。。作为需要使用 25 年的恒久性光伏电站，，，，要获得优异收益，，，，电站清静、可靠、恒久性运行是主要条件，，，，背板性能起着至关主要的作用。。。。。为了研究背板在差别情形下的性能体现，，，，曾湘安等 [2] 将四种差别类型背板置于湿热天气情形下，，，，比照背板的性能体现确定其性能优劣。。。。。

Yu-tai Li 等 [3] 通过加速试验与紫外试验、紫外试验与湿热试验相连系的要领，，，，研究了情形因素叠加对差别背板性能的影响。。。。。G. Oreski [4] 研究了共挤型背板在湿热情形下的性能体现。。。。。夏文进等 [5] 研究了含氟复合型背板、不含氟背板、含氟涂覆型背板在紫外、加速、湿热等条件下的性能体现。。。。。研究文献中，，，，关于背板整体性研究较多，，，，但缺乏对差别氟膜的性能比照。。。。。本文从背板氟膜性能角度思量，，，，通过紫外与崎岖温情形试验，，，，比照差别氟膜性能差别，，，，为背板选型及应用提供数据基础。。。。。

1 实验部分

1.1 样品制作

本次试验选择 PVDF 薄膜复合型背板（KPC 结构），，，，结构分为五层，，，，焦点 3 层。。。。。外层为 PVDF 薄膜，，，，中心层为改性 PET 质料，，，，内层为改性的含氟涂层质料。。。。。选择 2 个背板厂家 6 种差别型号背板样品，，，，其中 S1/S2/S3/S4统一厂家同型号背板，，，，仅 PVDF 氟膜泉源于 4 个供应商（供应商A/B/C/D）。。。。。S5/S6 为另一厂家背板，，，， PVDF 氟膜泉源于供应商 A/供应商 B。。。。。所用背板中心 PET 厚度为 250μm±10μm，，，， PVDF 氟膜厚度 18μm±2μm。。。。。

匹配相同的电池片、焊带、 EVA、玻璃，，，，凭证正常的生产工艺，，，，制成 27cm×50cm 的小组件，，，，每种匹配制作组件 2 块，，，，详细样品类型见表 1。。。。。

1.2 测试仪器及试验要领

本文试验接纳金盾 KD-UV01-2224-YL 紫外试验箱以及科名KMH-7187S 情形老化试验箱举行紫外及崎岖温情形试验，，，，试验效果通过 VK-9710K 共聚焦显微镜举行微观丈量。。。。。本次试验样品均举行如下试验：试验一，，，， 6 种样品均先举行紫外光（UVA+UVB）60KW?h/m2 处置惩罚，，，，然后举行崎岖温度循环 200 次试验。。。。。试验二：6样品举行两个循环的崎岖温度循环 200 次（TC200）测试，，，，情形试验箱条件为 -40℃～ 85℃ [6]。。。。。

2 效果与讨论

2.1 实验效果

试验 1：紫外 60KWh 测试后，，，，所有样品组件背板外观优异，，，，无黄变、开裂、脱层等不良。。。。。再继续举行 TC200 测试后，，，， S3 与 S4现外貌细小裂纹，，，，其他背板外观优异。。。。。通过对裂纹位置及水平举行视察，，，，所有裂纹均泛起在焊带位置。。。。。

试验 2：崎岖温度循环 200 次测试后，，，，所有样品组件背板外观优异。。。。。继续第二个温度循环 200 次测试后，，，，与试验一效果相同，，，， S3 S4 样品组件背板氟膜外貌泛起细小裂纹。。。。。从问题背板开裂位置取小样，，，，使用共聚焦显微镜举行视察，，，，效果显示：S3 外貌裂纹深度 6μm-9μm，，，， PVDF 氟膜未所有开裂，，，，仅外貌泛起开裂征象，，，，测试效果如图 1 所示。。。。。S4 外貌裂纹深度 18μm-20μm，，，，基本贯串整个氟膜厚度，，，，测试效果如图 2 所示。。。。。

2.2 效果与讨论

PVDF 氟膜质料主要为添加剂、钛白粉、氟树脂、胶水、PMMA( 聚甲基丙烯酸甲酯 ) 等，，，， PMMA 作为增塑剂可以提高其熔融状态下成膜性。。。。。但有研究批注随着 Ti02 含量的转变，，，，其对 Ti02/PVDF 共混膜的流动性能、结晶性能、力学性能、亲水性能等都有影响；；而随着 PMMA 的含量转变，，，， PMMA 的加入对 PMMA/PVDF混膜的流动性能、加工性能、结晶能力、力学性能等都有较大影响 [7]。。。。。

PVDF 成膜工艺主要有流延法、吹膜法，，，，流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜，，，，而吹塑膜是有取向的，，，，通过控制速率、挤出量、压力控制氟层厚度及宽幅。。。。。PVDF 成膜历程由于横向没有压力，，，，导致 PVDF 氟膜横向断裂伸长率低，，，，且紫外老化和温度循环老化后性能会进一步下降变脆。。。。。焊带自己金属质料，，，，在崎岖温条件下，，，，其热膨胀对背板氟膜爆发较强的机械应力作用，，，，因此裂纹多爆发在焊带位置，，，，且沿纵向开裂。。。。。

力学性能方面，，，，对 6 种背板样品举行力学性能测试，，，，划分对初始样品、 TC200 后、 TC400 后背板样品举行横向、纵向断裂伸长率测试，，，，效果如图 3 所示。。。。。由此实验效果可以看出：6 种背板质料性能无显着差别。。。。。由于背板的力学性能主要受 PET 质料性能影响，，，，氟膜性能对其横向断裂伸长率测试效果影响甚微。。。。。因此，，，，背板质料的断裂伸长率无法反应出氟膜性能的优劣，，，，还需要综合性的老化试验举行评估。。。。。

3 结论

本文从通过对 6 种差别型号背板举行紫外及崎岖温循环试验测试，，，，对 PVDF 氟膜复合型背板的可靠性举行了研究剖析，，，，得出以下结论：

（1）经由紫外和崎岖温循环测试后，，，， S3 及 S4 两种型号背板泛起差别水平的氟膜开裂问题，，，，开裂深度贯串或未贯串整个氟膜，，，，开裂均位于焊带位置，，，，沿焊带偏向延伸，，，，与崎岖温试验情形下焊带对背板氟膜爆发较强的机械应力作用有关。。。。。

（2）背板为复合型质料，，，，其机械性能受 PET 等质料影响较大，，，，对背板质料的力学性能测试，，，，并不可充分反应出氟膜性能的优劣。。。。。

（3）经由紫外处置惩罚后的组件试样再经由崎岖温循环测试，，，，与双倍的崎岖温循环测试效果一致，，，，通过设计综合的情形老化试验，，，，可以更为有用反响背板性能。。。。。

转载：全球光伏

泉源：光伏学术文献研读

关注福膜

联系电话：0571-86937504

365英国上市

太阳能电池组件用 PVDF 薄膜背板质料可靠性研究