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2.1、制造工艺
背板的加工方式有2种:涂布和复合。
涂布相对复合来说成本相对较低,工艺相对简单。两种工艺都是成熟工艺,做出来好产品没什么大问题,关键是背膜表面的氟(F)材料。背板的主要特性是靠氟材料来体现的,一般
来说,氟材料无论是复合膜还是涂料,只要加工得当,氟元素含量足够,背板的耐侯性和阻隔性都不是问题。但是组件厂家先是使用聚氟乙烯(PVF)复合膜,并且也通过20多年的使用验证,所以目前使用PVF等类似的氟膜背板接受程度还是比使用氟涂料涂布形成的背板高。但是从原理上来说,其实是差不多,F涂料在跨海大桥等一些对耐侯性要求高的地方使用年限也有30多年了。
当前,国内背膜产业还处于起步发展阶段,其开发生产企业多分布于中国大陆长三角地区。以台虹、赛伍、乐凯、汇通为代表的背膜企业主要采取以PVF、PVDF或ETFE等氟膜与PET基材通过胶粘剂粘结复合而制备复胶型背膜,其氟膜基本依赖进口,背膜制造成本较高。以苏州中来、哈氟龙、福斯特等为代表的背膜企业通过以四氟树脂(PTFE)或三氟氯乙烯树脂(CTFE)为主体树脂的涂料采取涂覆方式与PET基材复合而开发制备涂覆型背膜,在背膜成本与技术方面具有较大优势。
由于国内复合型背膜制造企业在主要原材料和核心技术方面不具备成本和质量的优势,造成产品整体的核心竞争力与利润空间较低。而苏州中来公司通过自主研发,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)表面和四氟涂层(FFC)表面分别采取全球首创的等离子体硅钛化处理技术和等离子体氟硅氧烷化处理技术,显著增加了PET和FFC的表面能和活性化学基团数量,使PET与FFC之间、FFC与EVA之间不但具有物理吸附,还产生化学分子的接枝,使得FFC氟涂层与PET结合力超强,与EVA的粘结力大幅度提高,经过85℃*85%RH2000小时老化测试它们之间不分层不脱层。目前,苏州中来四氟型太阳电池背膜已通过了TUV、SGS、UL等国际认证,并在国内外光伏企业得到广泛应用。
2.1.1、涂布
氟碳涂料经过几十年的快速发展,在建筑、化学工业、电器电子工业等各个领域得到广泛应用,成为继丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有机硅涂料等高性能涂料之后,综合性能最高的涂料品种。目前,应用比较广泛的氟树脂涂料主要有聚偏氟乙烯(PVDF)、三氟氯乙烯树脂(CTFE)、四氟树脂(PTFE)三大类型,我国也是继美国、日本之后第三个拥有氟碳涂料合成技术并实现产业化的国家。
以氟树脂跨国企业(如日本旭硝子、大金和法国阿科玛等)开发生产的PVDF、CTFE、PTFE树脂为主体树脂制备的氟碳涂料,广泛应用于桥梁、大厦、铁路、通信设施的表面防护上,并经受了40年以上的户外严酷考验,表现出极佳的耐候性能。
同时,目前包括低温等离子体改性技术、辐照改性技术、真空等离子体化学接枝技术在内的材料表面改性技术已较为成熟。因此,将氟碳涂料、PET表面改性技术、氟涂层表面改性技术等应用于太阳电池背膜的开发,从而实现不使用胶粘剂并具有优异长期耐候性能的低成本高品质涂覆型背膜产品是完全可行的。
涂布背膜包括厚度100~350μm的PET薄膜基体,基体两面涂覆有15~30μm的含氟聚合物涂层,其中一面含氟聚合物涂层上涂覆有0.5~5μm的粘合剂层;所述的含氟聚合物涂层由各原料组分按配比混合后经砂磨处理得到的混合乳液直接涂覆在PET薄膜基体上得到,所述含氟聚合物涂层的原料包括如下质量配比的组分:
含氟涂料30~55%,
溶剂20~40%,
交联剂和固化剂2~6%,
填料15~40%。
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