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蘇州金韋爾機(jī)械有限公司
主營產(chǎn)品： eva太陽能膠膜設(shè)備,二氧化碳XPS保溫板設(shè)備,石頭紙?jiān)O(shè)備,pet片材設(shè)備 |
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公司信息
PVDF太陽能背板
2013-8-20 閱讀(1842)
隨著對(duì)清潔能源需求的不斷增加，太陽能作為其中重要的能源來源之一備受關(guān)注，其中太陽能電池板是常用的設(shè)備，鑒于其常年在外使用，因此對(duì)背板中含氟膜起著重要的保護(hù)作用,而PVDF膜由于其本身的特性越來越成為含氟膜的重要選擇之一。
一 前言
隨著資源的逐步減少以及礦物類資源生產(chǎn)、使用中產(chǎn)生的各種污染問題，各國都在用政策的、法律的手段逐步加大對(duì)再生能源和清潔能源的開發(fā)利用，并努力提高其在整個(gè)能源使用中的比例。在這些清潔和可再生能源中，太陽能是其中zui重要的能源之一。目前太陽能設(shè)備常用的是太陽能電池板，它是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的一個(gè)重要設(shè)備。此類產(chǎn)品使用年限一般按照25年以上進(jìn)行設(shè)計(jì)，要確保產(chǎn)品達(dá)到如此長的使用期限，就需要嚴(yán)格控制各組件質(zhì)量，而這些組件中太陽能電池背板的作用不容小覷，太陽能電池背板起著保護(hù)光伏組件中的電池片的作用。中國可再生能源學(xué)會(huì)預(yù)計(jì)的太陽能背板材料的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，2013年的需求將是2008年的3倍。
二 太陽能電池模組結(jié)構(gòu)及其對(duì)背板的性能要求
圖2是太陽能電池模組結(jié)構(gòu)示意圖。其中一般按玻璃-膠膜-電池板-膠膜-TPT疊合于鋁合金框內(nèi)。由于太陽能電池模組是放置在室外的電氣產(chǎn)品，因此背板除了具有保護(hù)功能以外，還必須具備25年之久的可靠的絕緣性能、阻水性、耐老化性能。表1列出了背板性能要求的一覽表，在這些指標(biāo)中一個(gè)衡量太陽能電池背板性能好壞的重要指標(biāo)是水蒸氣滲透率。若太陽能背板阻隔水蒸氣滲透的性能不良，則空氣中的濕氣（尤其是陰雨濕氣更大）會(huì)透過太陽能背板進(jìn)入到內(nèi)側(cè)，水蒸氣的滲透會(huì)影響到EVA（乙烯一醋酸乙烯共聚物）的粘結(jié)性能，導(dǎo)致背板與EVA脫離，進(jìn)而使更多濕氣直接接觸電池片而使電池片被氧化。
表一 太陽能電視對(duì)背板的性能要求一覽表
| 序號(hào) | 項(xiàng)目 | 單位 | 測(cè)試方法 | 指標(biāo)值 | |
| 1 | 剝離強(qiáng)度 | EVA/背板 常態(tài) | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥40 |
| EVA/背板雙85處理后 | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥40 | ||
| EVA/背板 UV處理后 | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥40 | ||
| PET/FP 常態(tài) | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥6 | ||
| PET/FP 沸水 24h | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥5 | ||
| PET/FP 雙85處理后 | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥5 | ||
| PET/FP 冷熱循環(huán)后 | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥5 | ||
| PET/FP 濕氣凍結(jié)后 | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥5 | ||
| PET/FP UV處理后 | N/cm | ASTM D-1876 180°Peel | ≥5 | ||
| 背板/硅膠雙85處理前/后 | - | 15kg/30min | 不脫離 | ||
| 2 | 熱收縮率MD/TD | % | ASTM D-1204（150C/30min） | ≤1 | |
| 3 | 熱失重率 | % | GB/T 13541-92 | ≤0.25 | |
| 4 | 水汽透過性 | （gm/m2.day） | ASTM F-1249（38C/100%RH） | ≤3.0 | |
| 5 | 擊穿電壓 | KV | ASTM D-149 | ≥18 | |
| 6 | 局部電壓 | VDC | IEC60664-1 | ≥1000 | |
| 7 | 黃變指數(shù) | - | ASTM E313-05 | ⊿b≤2 | |
表2 各層材料及其所需性能
| 各層材料 | 膠粘特性 | 機(jī)械性能 | 電氣性能 | 耐化學(xué)/水特性 | 熱穩(wěn)定性 | 阻水性能 | 耐UV性 | 耐濕熱性 | 阻燃性 | 可作業(yè)性 |
| 含氟膜 | □ |
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| □ | ○ | □ | ○ | |
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| 膠粘劑 | □ |
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| PET | □ |
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| 膠粘劑 | □ |
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| 含氟膜 | □ |
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| □ | ○ | □ | ○ | |
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三 PVDF 樹脂在背板中的應(yīng)用
目前用于太陽能電池組件封裝的背板常用TPT聚氟乙烯復(fù)合膜，TPT一般常用三層結(jié)構(gòu)（PVF/PET/PVF），外層保護(hù)層PVF具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力，中間層為PET聚脂薄膜具有良好的絕緣性能，內(nèi)層PVF需經(jīng)表面處理和EVA具有良好的粘接性能。PVDF樹脂作為與PVF結(jié)構(gòu)相接近的樹脂產(chǎn)品，由于PVDF的含氟量59%遠(yuǎn)大于PVF的41%，其用于背板有著更好的特性要求.
正是基于PVDF樹脂所*的分子結(jié)構(gòu)，PVDF材料具有以下特點(diǎn)：
*抵御日光降解；
優(yōu)異的耐化學(xué)品和耐溶劑性；
高耐磨性；
很好的耐沾污性；
不支持真菌和細(xì)菌的生長，具有較好的阻燃和低煙特性；
對(duì)大多數(shù)氣體和液體的低滲透；
高介電強(qiáng)度和體積電阻；
很好的熱穩(wěn)定性；
在高溫下的高機(jī)械溫度；
易于加工，成型與焊接；
高純度；
耐Y射線和電子束照射；
材料的可得性；
上述這些特性符合表2所需要的背板材料要求。
*，PVDF樹脂制備的氟涂料具有的耐候性，因此作為膜材料它有著比PVF有著更好的耐候性，進(jìn)而其黃變指數(shù)和老化后的機(jī)械強(qiáng)度等性能也都要好于PVF材料。對(duì)于電性能而言，從表3的測(cè)試結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，PVDF制備的膜與PVF相比其表面/體積阻抗、介電強(qiáng)度、耐干電弧性能和融化率與PVF相當(dāng)，而阻燃性比PVF更好。至于滲透性，PVDF與PVF相比毫不遜色，參見表4
表3 電性能、加工性能、阻燃性能測(cè)試一覽表
| 性能 | 測(cè)試方法 | 測(cè)試表明 | PVDF膜 | PVF膜/25μm |
| 表面阻抗（Ohm） | ASTM-D-257\干 | 48 hours@23C，50%RH | 1.12×1015 | 2.24×1015 |
| 表面阻抗（Ohm） | ASTM-D-257\濕 | 96 hours@35C，90%RH | 4.23×1014 | 2.45×1014 |
| 體積阻抗（Ohm-cm） | ASTM-D-257\干 | 48 hours@35C，90%RH | 1.37×1014 | 1.12×1013 |
| 體積阻抗（Ohm-cm） | ASTM-D-257\濕 | 96 hours@35C，90%RH | 9.06×1012 | 2.88×1013 |
| 介電強(qiáng)度（kV/mm） | ASTM-D-149 | 23C | 109 | 90 |
| 耐干電弧性能 | Time of Arc Resistance （sec）＆UL（PLC） | ASTM D495 | 21 PLC=7 | 18 PLC=7 |
| 阻燃性 | UL94 R Pating | UL94,Section 11 | VTM-0 | NA（Burned＞125mm） |
| 融化率（HWI） | Time to lgnition（s） | ASTM D 3874 | ＞9* | 7 |
表4 各材料的滲透性比較
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| ETFE | PVDF | PVF |
| 水蒸氣/g/m2.d.bar | 2 | 2 | 7 |
| 空氣/cm3/m2.d.bar | 40 | 7 | 50 |
| 氧/cm3/m2.d.bar | 100 | 20 | 12 |
| 氮/cm3/m2.d.bar | 40 | 30 | 1 |
| 二氧化碳/cm3/m2.d.bar | 400 | 100 | 60 |
正是基于上述性能的比較可知，在太陽能背板的應(yīng)用中PVDF有著與PVF相似的性能，甚至在某些方面有著更好的適應(yīng)性。三愛富公司近年來一直致力于開發(fā)可應(yīng)用于背板中的PVDF樹脂材料，現(xiàn)已推出了FR906和FR907等牌號(hào)產(chǎn)品可供選擇。
參考文獻(xiàn)：
1、 中國可再生能源學(xué)會(huì)會(huì)議論文，2009
2、 Monden fluoropolymers:Hign performance polymers for diverse applications,John Scheirs,1997
3、 三愛富公司FR900產(chǎn)品說明書
上海嘉氟新材料科技有限公司
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太陽能背膜
本廠在2001年已通過ISO9001：2000質(zhì)量體系認(rèn)證，現(xiàn)擁有1100CM， 2200CM生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力200萬平米。產(chǎn)品性能穩(wěn)定，價(jià)格合理。公司以“科技興廠、誠信為本、質(zhì)量*、用戶至上”的經(jīng)營理念，不斷創(chuàng)新進(jìn)取！
產(chǎn)品描述：
性能指標(biāo)厚度（ mm ）0.30 寬 幅（ mm ）1100 尺寸穩(wěn)定性（0.5h/150℃,%）≤1.5拉伸強(qiáng)度（ Mpa ）≥110拉伸率 （ % ）70～130撕 裂 強(qiáng) 度（N/mm ）120～150 層間剝離強(qiáng)度（N/5cm）≥25
產(chǎn)品簡介：
＊能長期防止粘合劑的水解
＊具有良好的電絕緣性能，并且已經(jīng)通過了TüV認(rèn)證。在直流電壓680—1220V下會(huì)部分分解。
＊和EVA的結(jié)合
＊可以根據(jù)要求有不同顏色和厚度的組合
DyMat®符合IEC60664-1的局部放電測(cè)試。
用DyMat®的背板符合IEC61215的認(rèn)證。
標(biāo)準(zhǔn)的供給說明
＊標(biāo)準(zhǔn)卷：1.9米×3500米
＊卷軸：從100米長開始
＊內(nèi)軸：3英寸或6英寸
＊可以按照客戶的要求的尺寸來裁剪
DyMat®是由三層復(fù)合成的薄膜，Tedlar®／Pet／Tedlar®可以提供不同的顏色或者是透明的。
客戶也可以選者兩層的復(fù)合薄膜。
由于DyMat®能很好的與空氣隔絕的性能，*的防氧化和抗潮濕性，具有良好的電絕緣性能，能長期防止粘合物的水解，所以它很適合用于太陽能組件。
太陽能背板
是為光伏組件特別設(shè)計(jì)的背場(chǎng)復(fù)合膜，由三層組成：耐候抗風(fēng)化的膜---pet膜---耐候抗風(fēng)化膜。其中一面和eva粘合，另外一邊和的粘合劑粘合，具有良好的抗超時(shí)性，良好的層間粘合性。
產(chǎn)品特性：
*能很好的與空氣隔絕。
**的抗氧化和抗潮濕性
*能長期防止粘合劑的水解
*具有良好的電絕緣性能，并且已經(jīng)通過了tüv認(rèn)證。在直流電壓680—1220v下會(huì)部分分解。
*和eva的結(jié)合
*可以根據(jù)要求有不同顏色和厚度的組合
標(biāo)準(zhǔn)的供給說明：
*標(biāo)準(zhǔn)卷：1.9米×3500米
*卷軸：從100米長開始
*內(nèi)軸：3英寸或6英寸
*可以按照客戶的要求的尺寸來裁剪
