高可靠性氟材料在光伏背板行业中的应用

高可靠性氟材料在光伏背板行业中的应用中来股份张付特 博士2020.06.12 目录 2 u 光伏背板简介u 氟材料在光伏背板中的应用现状u 背板发展趋势及对氟材料的需求u 结语 背板基本结构 33 晶硅光伏组件封装体系的发展历史 背板材料的基本结构定型 Ø 耐候性:湿热老化和人工紫外辐射暴晒 (QUVB)Ø 优良的电气绝缘性: 击穿电压和局部放电Ø 力学性能:拉伸强度、伸长率、收缩率、催化Ø 粘接强度: 剥离强度和层间附着力Ø 阻隔性:透水性和氧气Ø 安全性: 阻燃性和长期耐湿热老化Ø 与其他材料的相容性Ø 保证光伏组件至少2 5 年的使用寿命 光伏背板分类介绍 4 光伏背板主要结构及各层功能背板分类含氟背板非氟背板复合型涂覆/复合型涂覆型PET聚酰胺TPT/KPK TPE/KPE TPC/KPC CPC复合型共挤型项目 TPT/KPK TPE/KPE TPC/KPC CPC PET 聚酰胺 优势 传统结构双面含氟，具有户外实证 粘接力大 双面含氟性能可靠，成本适中 双面含氟性能可靠，成本较低 成本极低 成本极低劣势 成本高 内层不耐紫外 N/A N/A 不耐紫外且无户外实证 易开裂 为什么光伏背板需要氟材料？ 5氟碳树脂的耐候性最佳：氟树脂中C-F键键能为4 8 5 KJ/mol，太阳光中的紫外线很难将其破坏，并且C-F键呈螺旋状，对主链有屏蔽作用，保护分子链免受侵害。 PET聚酯薄膜紫外光紫外光 外层保护层：阻隔紫外材料自身：耐候、耐磨，耐水解、耐氧化、耐化学品……内层保护及粘接层：阻隔紫外，与封装胶膜粘接材料自身：耐候、耐磨，耐水解、耐氧化、耐化学品……PET骨架层：提供机械性能，电气绝缘性能，水汽阻隔性能……材料自身：耐候、耐磨，耐水解、耐氧化、耐化学品…… 目录 6 u 光伏背板简介u 氟材料在光伏背板中的应用现状u 背板发展趋势及对氟材料的需求u 总结 7 PVF 氟膜 T系列背板：结构图 TPT TPC主要供应商为美国杜邦，商品牌号Tedlar，成型工艺：溶剂拉伸法。户外实证使用3 0 年无重大异常，可靠性佳， 缺点：成本高昂。 8 PVDF 氟膜PVDF 制造工艺 吹 膜 法(杭 福 、 中 天 )流 延 法 (高 正 、 佳 尔 特 )早期PVDF氟膜，由于TD方向断裂伸长率低，低温脆性，序列老化测试有开裂风险。目前国产第三代PVDF氟膜已解决该问题。 K系列背板：结构图 KPK KPC 含氟树脂主要结构氟碳涂料交联固化机理PET 等离子体处理 PETOH OHCOOHCFFC*FFCHR1OHCHR2CHR3CHR4COOH *n O C N R N C O 微波固化 PETCFF C* FF CHR1OC ONHR NHC O O CHR2 CHR3 CHR4 CFF CFF CHR 1O C ONH RNH C OO CHR2 CHR3 CHR4 *n 1 0一体化两面含氟材料三层结构四个界面粘结性能良好 宁夏吴忠电站2 0 0 8 年开工建设距今1 2 年 使用中来双面含氟涂层背板FFC-JW30组件正面外观良好 组件背面外观良好 涂层厚度没有减薄 目录 1 2 u 光伏背板简介u 氟材料在光伏背板中的应用现状u 背板发展趋势及对氟材料的需求u 结语 1 3 降低成本 增大尺寸切片、多主栅 双面化 1 42010之前 2010-2016 2018-2019 2020以后 单面涂覆时代双面涂覆型背板已超过双面复合型背板 单面涂覆型背板增长迅速截至2019年 成为应用最多的工艺，占据背板市场 背板发展趋势及对氟材料的性能需求 1 5 背板发展趋势 高可靠性、低成本（双面含氟涂层型背板）透明背板超阻水型背板高强度型背板对氟材料的需求 高透光率（结合折光指数匹配，需要低折光指数）耐黄变性能提升（氟碳树脂不含有芳环、不饱和键、胺基等易生色基团）更高的强度，提供更好的耐磨性能和耐刮擦性能自清洁降低成本背板和玻璃的选择 背板的优势：发电量，抗PID，重量轻，良率高玻璃的优势：机械载荷高，阻燃，零水透 结语 1 6 u 高可靠性氟材料在光伏背板行业中有广泛和成功的应用u 双面含氟涂层型背板是未来的主要发展方向 谢谢聆听苏州中来光伏新材股份有限公司地址：江苏省常熟市沙家浜镇常昆工业园区中兴路2 号电话： +8 6 -5 1 2 -8 3 8 1 8 3 8 1 Email: mkt@jolywood.cn All rights reserved © 2 0 1 7 Jolywood