APE背板

太陽能背板是太陽能組件的關鍵材料,不僅直接影響組件的成本,更重要的是影響組件的發電性能和戶外長期老化性能。APE背板 如TPT背板、KPK背板一樣具有三層結構。外層是耐候的尼龍12膜,具有綜合的、優良的耐候性;中間層為改性的高分子材料合金,比傳統的PET中間層有更優異的長期耐水解和水汽阻隔性能;內層為改性的聚烯烴材料,與EVA可以形成很好的粘合效果,也具備很高的耐紫外輻照老化性能。

傳統太陽能背板

含氟複合型背板是在背板的單面(TPE和KPE)或雙面(TPT和KPK)複合氟膜,屬於第1代背板。因成本壓力,2008年以後,TPT、KPK內層用聚乙烯(PE)/EVA等非氟材料替代,製成單面含氟復膜背板,稱之為TPE和KPE,該類型背板受光面為不含氟膜,用其他烯烴聚合物或PE、EVA等材料替代,但這些材料在使用過程中很容易在紫外等環境下分解,組件背板進行加速UV老化測試,並通過金相顯微鏡觀察發現KPE/TPE內層E層(E為EVA層)有明顯的微裂紋(如圖2),組件背板很快出現變黃、脆化等老化現象,嚴重影響組件的長期發電效率,雖然單面含氟背板具有成本上的優勢,但由於其自身固有的缺陷,其很難適合組件封裝長期使用需要。
迫於成本壓力,2011-2013年背板材料出現以強化PET取代TPE/KPE外層耐候氟膜的背板。強化PET採用在PET表面修飾、添加助劑或者其他改性的方法來改善PET的耐UV性能,但由於PET分子鏈中含有大量的酯基,其與水直接接觸易產生水增塑,導致PET分子鏈降解,同時PET在直接套用中結晶度會增加,使材料變脆,耐衝擊性降低。另外,在濕氣環境下,溫度升高、紫外輻射和熱循環作用下PET分解更加迅速,物理機械性能急劇下降。因此基於PET材料自身的缺陷,不含氟背板並不能滿足複雜自然環境下組件套用要求。試驗樣品PET在65℃,相對濕度65%的條件下,用超強紫外(SUV)氙燈輻照60kWh後,PET表面出現嚴重開裂現象。

新型APE背板

出於對性能與環保的考慮,APE背板如TPT背板、KPK背板一樣具有三層結構。外層是耐候的尼龍12膜,具有綜合的、優良的耐候性;中間層為改性的高分子材料合金,比傳統的PET中間層有更優異的長期耐水解和水汽阻隔性能;內層為改性的聚烯烴材料,與EVA可以形成很好的粘合效果,也具備很高的耐紫外輻照老化性能。傳統複合型背板含有氟聚合物薄膜,燃燒會產生大量的劇毒氟化氫起;採用熱固性的有機溶劑膠水將三層功能性薄膜粘合在一起,膠水的揮髮帶來環境污染,而且膠水固化後,背板就轉變成熱固性聚合物材料,無法重新加工、回收利用。APE背板不含氟,燃燒後不產生HF氣體或者其它有毒的氣體,是安全環保的。APE背板通過聚合物多層共擠技術製備,不使用固化交聯的膠水,背板聚合物材料完全可以回收利用。

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