10001981_Discussion of the backsheet function for PV module and how to design a innovated backsheet in DSM

Discussion of the backsheet function for PV module and How to design a innovated backsheet in DSM Jack Li 15th May 2018 Confidential Outlines Backsheet evolution What we talk about when we talk about backsheet New backsheet designed by DSM The technical trend of PV backsheet About Cells Page 1 Confidential 光伏组件封装材料的发展 组件结构 第一代封装方式， 1970-1975 铝制模具 电池 绝缘层 浇注液体硅胶 环氧基或玻璃纤维增强树脂的基板 第二代封装方式， 1976-1980 1. 脱层 ； 2. 水渗透 ； 3. 尘土覆盖在硅胶弹性体上 ； 4. 衬板老 化 ； 5. 裂片 ； 6. 短路 ； 7. 脱焊 ； 8. 过热 。 硬质硅塑料 弹性衬垫 玻璃 玻璃 液体硅胶 or PVB 封 装 液体硅胶 封 装 多种结构及材料在 10年间被不断的尝试，清晰的材料性能要求及成本要 求逐渐形成。 Confidential - 美国政府立项； - Jet Propulsion Laboratory （喷气推进实验室 JPL）主持； - 旨在建立晶硅组件户外使用 30年的寿命， 10的组件效率及达到 0.5 USD/W 的价格 （ in 1975 dollar）。 The Flat-Plate Solar Array FSA Project（ 1975-1985） 光伏组件封装材料的发展 背板选材 Confidential Confidential Outlines Backsheet evolution What we talk about when we talk about backsheet New backsheet designed by DSM Future technical trend About Cells Page 6 Confidential To Increase Power, Module Components must Endure More UV Light 2001 Removal of Cerium doping from glass Increasing levels of UV dosage available to a solar module over the past 14years 2010 “UV Through” Encapsulants Resulting in 60 more damaging UV dosage to the underlying module components, such as backsheet. Modules at greater risk for UV damage 0 20 40 60 80 100 200 250 300 350 400 450 500 T Wavelength nm Source 1STR, AFG Confidential Confidential Page 10 Confidential 背板 抗紫外 耐水解 高阻隔 不黄变 高反光 高低温粘 结力好 抗酸碱 耐摩擦 背板核心性能和技术指标之间的区别 Confidential 背板核心性能和技术指标之间的区别 抗紫外 耐黄变 不脱层 不鼓泡耐水解 抗酸碱 耐磨擦 阻隔 绝缘 反光 组件对于背板所提出的要求只有三 个。而我们经常讨论的黄变，耐紫 外，粘接性等是为了满足背板核心 性能而对其提出的技术指标。 技术指标满足核心性能的方式多种 多样，可以为设计不同性能和成本 低廉的背板提供空间。 实际上， PET虽然刚性好，但是耐 水解性能一直是劣势。而所有含氟 背板在 PET的耐水解性能上并没有 多少帮助 Confidential 背板核心性能和技术指标之间的区别 抗紫外 耐黄变 不脱层 不鼓泡耐水解 抗酸碱 耐磨擦 阻隔 绝缘 反光 抗冲击 钢化度 耐盐碱 尺寸规格 透光率 耐磨擦 阻隔 绝缘 反光 玻璃背板复合背板 围绕背板的核心性 能，基于不同背板 材料的特性去设计 实验评估相应的技 术指标是评价一款 背板的有效方式 Confidential Outlines Backsheet evolution What we talk about when we talk about backsheet New backsheet designed by DSM Future technical trend About Cells Page 14 Confidential15 WVTR B05 B10 TPT TPP KPE KPf PYE CPC Initial 0.8 0.6 1.7 1.9 1.4 1.8 1.3 2.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 WVTR g/m2,24h 1. DSM backsheet showed lowest WVTR. Confidential Page 16 0 20 40 60 80 100 B05 B10 TPT KPE KPf TPP PYE CPC Elongation retention after PCT48 MD TD 0 20 40 60 80 100 B05 B10 TPT KPE KPf TPP PYE CPC Elongation retention after PCT96 MD TD Durability, PCT 1. DSM backsheet showed the best performance after PCT aging. 2. After PCT96, only DSM backsheet showed mechanical properties. Confidential Page 17 CPVT 背板综合老化评估中， DSM 背板名列前茅。 唯一通过杜邦序列测试的非杜邦 型号背板。 DHUV测试，可以承受 120kwh的 辐照剂量， 而同时 PET结构背板很 难通过 60kwh DSM背板反射率在所有背板中，以 成本最低的方式达到最高的反射 率 层间剥离强度在加速老化中的表 现优异 背板在组件层面的阻燃性能。 Confidential背板反射率 ② DSM测试结果 东洋铝测试 Confidential 背板和封装材料的结合思路 镀膜玻璃 二次镀膜 防灰玻璃 EVA 低结晶度 高折射率 三层共挤型封装一体化背板 外层抗摩擦和紫外 中间层骨架材料耐水 解 内层低模量高反光不交联或者辐照低交联 电池 目标 ＜ 1.3 usd/m2 不开裂，不分层，高阻隔，可拓展防火性能，可高透光也可高反光 解决内层材料和正面封装材料以及电池的粘接性能 DISCLAIMER Although DSM has used diligent care to ensure that the information provided herein is accurate and up to date, DSM makes no representation or warranty of the accuracy, reliability, or completeness of the information. This publication is distributed without warranty of any kind, either expressly or implied. In no event shall DSM be liable for any damages arising from the reader’s reliance upon, or use of, these materials. The reader shall be solely responsible for any interpretation or use of the material contained herein.