什么是太阳能电池背板?组件背板有什么作用?

时间:2023年08月17日 17:24:44 点击次数:1195来源:原创

太阳能电池板通常由玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜、背板等5层结构构成。其中,背板位于光伏组件背面的最外层,直接与外部环境相接触,所以需要具备一定的性能才能达到较长的使用寿命。今天我们来讲下什么是太阳能电池背板及起到什么作用?

什么是太阳能电池背板

一、什么是太阳能电池背板及作用

太阳能背板位于太阳能电池板的背面,对电池片起保护和支撑作用,具有较强的绝缘性、抗紫外、防水性、 耐老化性。初期太阳能背板具有三层结构( PVDF/PET/PVDF ),外层保护层 PVDF 具有良好的抗环境侵蚀能力,中间层为 PET 聚脂薄膜具有良好的绝缘性能,内层 PVDF 和 EVA 具有良好的粘接性能。后为了降低成本,考虑环保,出现了一些不含氟的背板结构,如APE结构背板。

背板经过TUV认证主要指的是背板要做局部放电测试,TUV认证机构可以出具权威的测试报告,得到欧洲地区大部分客户的认可,具有权威性。随着光伏产业对发电效率要求的不断提升,部分高性能太阳能背板产品还具有较高的光反射率,以提高太阳能组件的光电转化效率。

二、太阳能电池背板的结构

背板一般分为五层,核心有三层:

1、外层保护层即耐候层:为了良好的耐候性,一般要求外层材料含氟,PVF和PVDF是众所周知的两种耐候性高分子材料,因其内部存在的C-F键键能是485KJ/mol,是有机化合物共价键中键能最大的。只有波长小于220nm的光子才能解离C-F键,而阳光中这部分光子只占不到5%,而且容易被臭氧层吸收,能到达地面的极少。也有厂家使用THV及ETFE、ECTFE。涂膜结构的PTFE也很常见。

2、中间层:起到支撑作用,要求能耐高低温,机械性能要稳定,电绝缘性优良,抗蠕动性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都要好,气体和蒸汽渗透率要低,一般用改性PET材料。

3、层压粘结层:未经改性的含氟薄膜及PET,与EVA粘结牢度差,所以需要使用改性的含氟材料或粘结性强的EVA、PE、PA膜。

太阳能电池板的结构

三、光伏背板种类

根据是否含氟可以将背板分为双面氟膜背板、单面氟膜背板和不含氟背板,具体种类如下:

1、双面氟膜复合背板

① TPT型背板(PVF/PET/PVF)

市面上双面含氟背板中最常见的类型,采用复合工艺,将美国杜邦公司生产的Tedlar牌PVF氟膜与中间层PET基膜通过胶粘剂复合在一起。内层氟材料保护PET免受紫外线腐蚀,同时经过特殊处理与封装胶膜更好的粘结,外层氟材料保护组件背面免受湿、热、紫外线侵蚀。

② KPK型背板(PVDF/PET/PVDF)

相比TPT,区别在于内外层氟膜采用PVDF薄膜代替了PVF薄膜,其突出特点是机械强度高,耐辐照性好,具有良好的化学稳定性,在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀。该类型背板最初是由采用法国阿科玛公司生产的Kynar牌PVDF氟膜制成的KPK背板而被熟知。

③ KPF型背板(PVDF/PET/氟皮膜)

一面采用复合工艺将PVDF氟膜通过胶粘剂复合于PET基膜,另一面采用流延制膜工艺将混入二氧化钛的含氟树脂紧密均匀涂覆于PET基膜的涂层,该涂层经高温熟化后形成与PET基膜有自粘性的含氟薄膜,区别于易脱落的氟涂料涂层。该氟皮膜达到国外氟膜产品耐紫外、阻水等高性能要求的同时,价格显著降低。

2、单面氟膜复合背板

① TPE型背板(PVF/PET/PE)

主要是以PE(聚烯烃类薄膜)替代内层氟膜,由于单面含氟,其保护性能不如TPT结构,难以经受长期抗紫外老化考验,但成本比TPT结构低。

② KPE型背板(PVDF/PET/PE)

主要是以PE(聚烯烃类薄膜)替代内层氟膜,由于单面含氟,其保护性能不如KPK型背板,难以经受长期抗紫外老化考验,但成本比FPF结构低。

3、无氟背板

PPE型背板:通常外层PET需要进行抗紫外耐候的强化处理,通过胶粘剂粘合而成。其抗湿热、干热、紫外等性能相对较差,主要应用于耐候性要求相对较低的光伏组件上。

以上是什么是太阳能电池背板及种类的介绍。太阳能电池背板是电池组件中的关键部分,主要作用是保护电池片,确保稳定高效地运行。随着太阳能技术的不断进步,背板的材料和技术也会不断优化和创新,为我们提供更加可靠和高效的绿色能源。

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