一、功能

　　背板（Backsheet）是用在太陽(yáng)能組件背面，直接與外環(huán)境大面積接觸的光伏封裝材料，其應(yīng)具備卓越的耐長(zhǎng)期老化（濕熱、干熱、紫外）、耐電氣絕緣、水蒸氣阻隔等性能。因此，背膜要在耐老化、耐絕緣、耐水氣等方面滿足太陽(yáng)電池組件25年的環(huán)境考驗(yàn)，起到封裝組件原輔料、保護(hù)太陽(yáng)能組件、隔絕匯流帶的作用。

　　1.1、封裝

　　太陽(yáng)能組件生產(chǎn)工藝是將鋼化玻璃、EVA、電池片、EVA、背板按照從下到上的順序經(jīng)過(guò)層壓粘合在一起，背板與鋼化玻璃將電池片和EVA封裝在內(nèi)部，通過(guò)鋁邊框和硅膠密封邊緣。作為組件的背部封裝材料，對(duì)背板的相應(yīng)性能有較高的要求，比如抗?jié)B水性等。

　　1.2、保護(hù)

　　太陽(yáng)能組件的使用年限是25年，而且太陽(yáng)能組件的工作環(huán)境非常惡劣，有的安裝在在荒涼的戈壁沙漠，晝夜溫差大，飛沙走石；有的組件工作的地方經(jīng)常有雷雨，冰雹等惡劣天氣；有的組件安裝在海拔很高的高原，紫外線輻射量非常大。因此，對(duì)于組件的保護(hù)就顯得非常重要，不僅要求組件的原輔料要有至少25年的使用年限，作為背面保護(hù)材料，背板更要有優(yōu)異的抗老化，抗紫外線，抗?jié)B水，抗高溫高濕，防火絕緣等性能。

　　1.3、隔絕

　　背板具有優(yōu)異的絕緣性，在組件生產(chǎn)過(guò)程中，為了避免匯流帶短路，經(jīng)常使用背板作為隔絕填充材料。而且，為了組件美觀，背部顏色一致，因此背板是最佳選擇。

　　二、分類

　　光伏背板的分類有多種，最常用的有兩種，即按制造工藝分為涂布型和復(fù)合型；按含氟材料分為雙面含氟背板、單面含氟背板、無(wú)氟背板三種。

　　2.1、制造工藝

　　背板的加工方式有2種：涂布和復(fù)合。

　　涂布相對(duì)復(fù)合來(lái)說(shuō)成本相對(duì)較低，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。兩種工藝都是成熟工藝，做出來(lái)好產(chǎn)品沒(méi)什么大問(wèn)題，關(guān)鍵是背膜表面的氟（F）材料。背板的主要特性是靠氟材料來(lái)體現(xiàn)的，一般

　　來(lái)說(shuō)，氟材料無(wú)論是復(fù)合膜還是涂料,只要加工得當(dāng)，氟元素含量足夠，背板的耐侯性和阻隔性都不是問(wèn)題。但是組件廠家先是使用聚氟乙烯（PVF）復(fù)合膜，并且也通過(guò)20多年的使用驗(yàn)證，所以目前使用PVF等類似的氟膜背板接受程度還是比使用氟涂料涂布形成的背板高。但是從原理上來(lái)說(shuō)，其實(shí)是差不多，F(xiàn)涂料在跨海大橋等一些對(duì)耐侯性要求高的地方使用年限也有30多年了。

　　當(dāng)前，國(guó)內(nèi)背膜產(chǎn)業(yè)還處于起步發(fā)展階段，其開(kāi)發(fā)生產(chǎn)企業(yè)多分布于中國(guó)大陸長(zhǎng)三角地區(qū)。以臺(tái)虹、賽伍、樂(lè)凱、匯通為代表的背膜企業(yè)主要采取以PVF、PVDF或ETFE等氟膜與PET基材通過(guò)膠粘劑粘結(jié)復(fù)合而制備復(fù)膠型背膜，其氟膜基本依賴進(jìn)口，背膜制造成本較高。以蘇州中來(lái)、哈氟龍、福斯特等為代表的背膜企業(yè)通過(guò)以四氟樹(shù)脂（PTFE）或三氟氯乙烯樹(shù)脂（CTFE）為主體樹(shù)脂的涂料采取涂覆方式與PET基材復(fù)合而開(kāi)發(fā)制備涂覆型背膜，在背膜成本與技術(shù)方面具有較大優(yōu)勢(shì)。

　　由于國(guó)內(nèi)復(fù)合型背膜制造企業(yè)在主要原材料和核心技術(shù)方面不具備成本和質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，造成產(chǎn)品整體的核心競(jìng)爭(zhēng)力與利潤(rùn)空間較低。而蘇州中來(lái)公司通過(guò)自主研發(fā)，在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面和四氟涂層（FFC）表面分別采取全球首創(chuàng)的等離子體硅鈦化處理技術(shù)和等離子體氟硅氧烷化處理技術(shù)，顯著增加了PET和FFC的表面能和活性化學(xué)基團(tuán)數(shù)量，使PET與FFC之間、FFC與EVA之間不但具有物理吸附，還產(chǎn)生化學(xué)分子的接枝，使得FFC氟涂層與PET結(jié)合力超強(qiáng)，與EVA的粘結(jié)力大幅度提高，經(jīng)過(guò)85℃*85%RH2000小時(shí)老化測(cè)試它們之間不分層不脫層。目前，蘇州中來(lái)四氟型太陽(yáng)電池背膜已通過(guò)了TUV、SGS、UL等國(guó)際認(rèn)證，并在國(guó)內(nèi)外光伏企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

　　2.1.1、涂布

　　氟碳涂料經(jīng)過(guò)幾十年的快速發(fā)展，在建筑、化學(xué)工業(yè)、電器電子工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為繼丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有機(jī)硅涂料等高性能涂料之后，綜合性能最高的涂料品種。目前，應(yīng)用比較廣泛的氟樹(shù)脂涂料主要有聚偏氟乙烯（PVDF）、三氟氯乙烯樹(shù)脂（CTFE）、四氟樹(shù)脂（PTFE）三大類型，我國(guó)也是繼美國(guó)、日本之后第三個(gè)擁有氟碳涂料合成技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家。

　　以氟樹(shù)脂跨國(guó)企業(yè)（如日本旭硝子、大金和法國(guó)阿科瑪?shù)龋╅_(kāi)發(fā)生產(chǎn)的PVDF、CTFE、PTFE樹(shù)脂為主體樹(shù)脂制備的氟碳涂料，廣泛應(yīng)用于橋梁、大廈、鐵路、通信設(shè)施的表面防護(hù)上，并經(jīng)受了40年以上的戶外嚴(yán)酷考驗(yàn)，表現(xiàn)出極佳的耐候性能。

　　同時(shí)，目前包括低溫等離子體改性技術(shù)、輻照改性技術(shù)、真空等離子體化學(xué)接枝技術(shù)在內(nèi)的材料表面改性技術(shù)已較為成熟。因此，將氟碳涂料、PET表面改性技術(shù)、氟涂層表面改性技術(shù)等應(yīng)用于太陽(yáng)電池背膜的開(kāi)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)不使用膠粘劑并具有優(yōu)異長(zhǎng)期耐候性能的低成本高品質(zhì)涂覆型背膜產(chǎn)品是完全可行的。

　　涂布背膜包括厚度100～350μm的PET薄膜基體，基體兩面涂覆有15～30μm的含氟聚合物涂層，其中一面含氟聚合物涂層上涂覆有0.5～5μm的粘合劑層；所述的含氟聚合物涂層由各原料組分按配比混合后經(jīng)砂磨處理得到的混合乳液直接涂覆在PET薄膜基體上得到，所述含氟聚合物涂層的原料包括如下質(zhì)量配比的組分：

　　含氟涂料30～55％，

　　溶劑20～40％，

　　交聯(lián)劑和固化劑2～6％，

　　填料15～40％。

　　2.1.2、復(fù)合

　　復(fù)合型太陽(yáng)電池背膜（TPT、TPE等）多是以歐美一些氟化工企業(yè)開(kāi)發(fā)的PVF或PVDF等氟膜通過(guò)膠粘劑與PET基材粘結(jié)復(fù)合而成。復(fù)合型背膜由于其內(nèi)部PET基材兩面存在膠粘劑，而膠粘劑的質(zhì)量水準(zhǔn)不一，加之復(fù)合工藝良莠不齊，在電池組件戶外長(zhǎng)期使用過(guò)程中復(fù)合型背膜受濕度與溫度雙重因素的綜合影響，易發(fā)生粘結(jié)膠層水解等損害，最終導(dǎo)致氟膜（PVF或PVDF等）與PET基材的層間剝離，影響電池組件長(zhǎng)期使用的可靠性。

　　同時(shí)，由于制造專利技術(shù)制約和氟膜表面的親水性改性處理技術(shù)等原因，目前PVF和PVDF等氟膜產(chǎn)品還沒(méi)有在中國(guó)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。因此，采用PVF或PVDF等氟膜開(kāi)發(fā)生產(chǎn)雙面含氟和單面含氟太陽(yáng)電池背膜的中國(guó)企業(yè)長(zhǎng)期受制于外國(guó)氟膜制造商，其背膜制造成本居高不下，且適用于氟膜與PET粘結(jié)的高品質(zhì)膠粘劑多為國(guó)外極少數(shù)廠商技術(shù)壟斷，很難進(jìn)口。而國(guó)內(nèi)一些背膜生產(chǎn)企業(yè)只能采用一些普通的聚氨酯、環(huán)氧或丙烯酸類膠粘劑，這些膠粘劑容易老化，在性能上無(wú)法滿足25年的耐久性要求。

　　太陽(yáng)能電池背板復(fù)合膜，由下述三層材料復(fù)合而成：

　　0.035～0.045mm厚的聚氟乙烯膜；

　　0.18～0.30mm厚的PET膜；

　　0.025～0.035mm厚的EVA涂層。

　　上述太陽(yáng)能電池背板復(fù)合膜的制備方法包括下述步驟：在聚氟乙烯膜與PET膜表面分別涂覆固化劑，熱熔粘合而得基膜，然后再在PET膜的另一表面涂布EVA涂層即得太陽(yáng)能電池背板復(fù)合膜。

　　2.2、含氟材料

　　如前所述，背板的主要特性是靠氟（F）材料來(lái)體現(xiàn)的，背板按照含氟材料可分為雙面含氟背板，單面含氟背板，不含氟背板三種。

　　2.2.1、雙面含氟背板

　　市面上雙面含氟背板最常見(jiàn)的是TPT（聚氟乙烯復(fù)合膜），TPT采用復(fù)合工藝，兩面含氟材料為美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的Tedlar聚氟乙烯聚合物，中間為PET，通過(guò)膠黏劑復(fù)合在一起。內(nèi)層氟材料保護(hù)PET免受紫外線腐蝕，同時(shí)經(jīng)過(guò)特殊處理與EVA更好的粘結(jié)，外層氟材料保護(hù)組件背面免受濕、熱、紫外線侵蝕。

　　雙面含氟背板大同小異，區(qū)別只在氟材料的成分和內(nèi)層氟材料的特殊處理上。比如，伊索TPT背板內(nèi)層經(jīng)過(guò)特殊處理，以使其更適合與EVA粘結(jié)，而凸版TPT則不分正反面；又比如，DDF采用PVDF作為兩面含氟薄膜。

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，如果背膜內(nèi)層不含氟材料，不能對(duì)背膜的PET主體基材進(jìn)行有效保護(hù)，組件安裝后背膜無(wú)法經(jīng)受長(zhǎng)期的紫外老化考驗(yàn)，在幾年之內(nèi)組件就會(huì)出現(xiàn)背膜黃變、脆化老化等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重影響組件的長(zhǎng)期發(fā)電效能，因此，雙層氟材料背板是完全必要的。

　　2.2.2、單面含氟背板

　　單面含氟背板代表產(chǎn)品為美國(guó)3M背板,為三層結(jié)構(gòu)復(fù)合而成，成分為：外層THV氟塑料（四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯共聚物），中間PET基體，內(nèi)層EVA。單面含氟背板廠家雖不同，但結(jié)構(gòu)大同小異，內(nèi)層EVA與中間基體基本不變，不同之處可能在于外層氟材料成分不同，比如TedlarPVF，PVDF等。

　　由于目前背膜開(kāi)發(fā)生產(chǎn)企業(yè)考慮到雙面含氟材料給整個(gè)背膜生產(chǎn)造成的成本壓力，廠商采用了EVA材料（或其他烯烴聚合物）替代雙面含氟的TPT結(jié)構(gòu)背膜中EVA粘結(jié)面（光照面）的氟材料，從而出現(xiàn)了單面含氟的TPE結(jié)構(gòu)的背膜。此類TPE結(jié)構(gòu)的背膜在與組件封裝用EVA膠膜粘結(jié)后，由于其光照面無(wú)含氟材料，不能對(duì)背膜的PET主體基材進(jìn)行有效保護(hù)，組件安裝后背膜無(wú)法經(jīng)受長(zhǎng)期的紫外老化考驗(yàn)，在幾年之內(nèi)組件就會(huì)出現(xiàn)背膜黃變、脆化老化等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重影響組件的長(zhǎng)期發(fā)電效能，因此單面含氟的TPE結(jié)構(gòu)的背膜是不適用于晶硅太陽(yáng)電池組件的封裝使用的。

　　2.2.3、不含氟背板

　　不含氟背板是通過(guò)膠粘劑將多層PET膠粘復(fù)合而成，主要品種有PE，DNP等。

　　不含氟背膜從材料本身特性上無(wú)法滿足商用晶硅太陽(yáng)電池組件25年的濕熱、干熱、紫外等環(huán)境考驗(yàn)與使用要求，也就很難適合用于晶硅太陽(yáng)電池組件的封裝。但是它適合中短期使用年限的組件，如5~10年期限。

　　三、成分

　　各廠家的背板雖然其成分各有不同，但核心部分不會(huì)變，即PET基體和含氟材料，PET提供力學(xué)性能和絕緣性能，氟材料提供阻隔性和耐候性。背板的主要特性靠氟材料來(lái)體現(xiàn)，一般

　　來(lái)說(shuō)氟材料無(wú)論是復(fù)合膜還是涂料,只要加工得當(dāng)，F(xiàn)元素含量足夠，背板的耐侯性和阻隔性都不是問(wèn)題。

　　3.1、PET

　　PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯），化學(xué)式為-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-，英文名:polyethyleneterephthalate，簡(jiǎn)稱PET，俗稱聚酯薄膜，為高聚合物，由對(duì)苯二甲酸乙二醇酯發(fā)生脫水縮合反應(yīng)而來(lái)。對(duì)苯二甲酸乙二醇酯是由對(duì)苯二甲酸和乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)所得。

　　屬結(jié)晶型飽和聚酯，平均分子量(2-3)×104，重均與數(shù)均分子量之比為1.5-1．8。

　　相對(duì)密度1.368，熔點(diǎn)225℃，流動(dòng)溫度243℃，玻璃化溫度80℃，馬丁耐熱80℃，熱變形溫度98℃(1.82MPa)，分解溫度353℃。

　　溶于甲酚、濃硫酸、硝基苯、三氯醋酸、氯苯酚，不溶于甲醇、乙醇、丙酮、烷烴。使用溫度-100～120℃。彎曲強(qiáng)度148-310MPa。

　　吸水性0.06％-0.129％，沖擊強(qiáng)度64.1-128J／m，洛氏硬度M90-95，伸長(zhǎng)率1.8％-2.7％。

　　PET是顏色為乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物，表面平滑有光澤。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120℃，電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，但耐電暈性較差，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。

　　研究表明，PET分子主鏈中含有大量的酯基，與水具有很好的親和性，容易產(chǎn)生水增塑，同時(shí)即使微量的水分也會(huì)導(dǎo)致分子主鏈的降解。

　　PET在濕熱老化過(guò)程中，老化性能的變化受三個(gè)因素影響：結(jié)晶度、水增塑、水解，各因素自始至終都在起作用,不同的環(huán)境和不同的階段內(nèi)各種不同因素起主導(dǎo)作用。

　　老化初期，結(jié)晶為主導(dǎo)因素，它增加楊氏模量[1]、最大拉伸應(yīng)力，但使材料變脆，降低沖擊強(qiáng)度；然后水增塑成為主要因素，它使材料韌性增加，但是很快水解反應(yīng)上升為主要因素，

　　它引起PET大分子鏈斷裂,分子量下降，從而引起機(jī)械性能的破壞。而溫度的升高則會(huì)使上述過(guò)程明顯加快，因此水和熱是導(dǎo)致PET物理機(jī)械性能急劇下降的主要原因。此外，紫外輻射也會(huì)使PET的分子量、強(qiáng)伸度大幅度下降，結(jié)晶度有所提高，從而使材料脆化。

　　通過(guò)膠粘劑將多層PET膠粘復(fù)合而成的不含氟背膜從材料本身特性上就無(wú)法滿足商用晶硅太陽(yáng)電池組件25年的濕熱、干熱、紫外等環(huán)境考驗(yàn)與使用要求，也就很難適合用于晶硅太陽(yáng)電池組件的封裝。

　　注：[1]楊氏模量：楊氏模量(Young'smodulus)是表征在彈性限度內(nèi)物質(zhì)材料抗拉或抗壓的物理量，它是沿縱向的彈性模量，也是材料力學(xué)中的名詞。根據(jù)胡克定律，在物體的彈性限度內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，比值被稱為材料的楊氏模量，它是表征材料性質(zhì)的一個(gè)物理量，僅取決于材料本身的物理性質(zhì)。楊氏模量的大小標(biāo)志了材料的剛性，楊氏模量越大，越不容易發(fā)生形變。

　　3.2、有機(jī)氟材料

　　有機(jī)氟材料是指含有氟元素的碳?xì)浠衔?，歸屬一種特殊質(zhì)料，具有卓然的耐化學(xué)性和熱穩(wěn)定性，還具有優(yōu)良的耐侯性、耐腐蝕性、耐熱性、防污性、斥水斥油性、介電性、不燃性和不粘性，磨擦系數(shù)極小，為很多其他合成質(zhì)料所不及，廣泛用于于兵工、電子、電器、機(jī)械、化工、紡織等各個(gè)領(lǐng)域。

　　含氟背膜表面的氟材料由于氟原子電負(fù)性大，原子半徑小，碳氟鍵鍵能極強(qiáng)（高達(dá)485KJ/mol），而且由于相鄰氟原子的相互排斥，使氟原子不在同一平面內(nèi)，主鏈中C—C—C鍵角由112°變?yōu)?07°，氟原子沿碳鏈作螺旋分布，故碳鏈四周被一系列性質(zhì)穩(wěn)定的氟原子所包圍。

　　由于氟原子是對(duì)稱分布，整個(gè)分子呈非極性；又因氟原子極化率低，碳氟化合物的介電常數(shù)和損耗因子均很小，所以其聚合物是高度絕緣的，在化學(xué)上突出的表現(xiàn)是高熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性。表一闡述了氟碳鍵特征和含氟聚合物特性。

　　另外，通常太陽(yáng)能中對(duì)有機(jī)物起破壞作用的是紫外光部分，即波長(zhǎng)為700～200nm之間的光子，而全氟有機(jī)化合物的共價(jià)鍵能達(dá)544KJ/mol，接近220nm光子所具有的能量。由于太陽(yáng)光中能量大于220nm的光子所占比重極微，所以氟系涂料耐候性極好。

　　全氟碳鏈中，兩個(gè)氟原子的范德華半徑之和為0.27nm?；旧蠈—C—C鍵包圍填充。這種幾乎無(wú)空隙的空間屏障使任何原子或基團(tuán)都不能進(jìn)入而破壞C—C鍵。因此，其耐化學(xué)性極好。

　　3.2.1、PVF分子式：-[CH2-CHF]-

　　學(xué)名：聚氟乙烯。

　　白色粉末狀，部分結(jié)晶性聚合物。

　　氟碳比（F/C）：0.5/1。

　　含氟量：41.3%。

　　可燃性：慢燃到自熄。

　　密度1.39g/cm。

　　熔點(diǎn)190-200℃，分解溫度210℃以上，長(zhǎng)期使用溫度-70-110℃。

　　軟化點(diǎn)約200℃。但在200℃下，15～20分鐘就開(kāi)始熱分解，若在235℃經(jīng)5分鐘則激烈分解而最后碳化。PVF是氟乙烯均聚物，分子量６萬(wàn)～18萬(wàn)，是氟塑料中含氟量最低、比重最小、價(jià)格也最便宜的一種。由于分解溫度接近于加工溫度，不宜用熱塑性成型方法加工，大多加工成薄膜和涂料。具有一般含氟樹(shù)脂的特性，并以獨(dú)特的耐候性著稱。根據(jù)加工條件及制品厚度，有不同透明度，能透過(guò)可見(jiàn)光和紫外線，強(qiáng)烈吸收紅外線。正常室外氣候條件下使用期可達(dá)25年以上，是一種低介電常數(shù)（8.5）、高介電損耗（0.016）的材料。收縮小而穩(wěn)定。

　　它還有一個(gè)特點(diǎn)就是耐撓曲性能好，反復(fù)折疊不易開(kāi)裂。聚氟乙烯薄膜可不受油脂、有機(jī)溶劑、堿類、酸類和鹽霧的侵蝕，電絕緣性能良好，還具有良好的低溫性能、耐磨件和氣體阻透性。聚氟乙烯涂料也具有良好的耐候件，對(duì)化學(xué)藥品只有良好的抗腐蝕性，但不耐濃鹽酸、濃硫酸、硝酸和氨水。

　　3.2.2、PVDF

　　分子式：[-CH2-CF2-]-

　　學(xué)名：聚偏二氟乙烯

　　Polyvinylidenefluoride簡(jiǎn)稱PVDF

　　白色粉末狀結(jié)晶性聚合物。

　　氟碳比；1/1

　　含氟量：59%。

　　密度1．75-1．78g／cm3。

　　玻璃化溫度-39℃，脆化溫度-62℃，熔點(diǎn)170℃，熱分解溫度316℃以上，長(zhǎng)期使用溫度－40～150℃。

　　可用一般熱塑性塑料加工方法成型。其突出特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高，耐輻照性好。具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在室溫下不被酸、堿、強(qiáng)氧化劑和鹵素所腐蝕，發(fā)煙硫酸、強(qiáng)堿、酮、醚綿少數(shù)化學(xué)藥品能使其溶脹或部分溶解，二甲基乙酰胺和二甲基亞砜等強(qiáng)極性有機(jī)溶劑能使其溶解成膠體狀溶液。

　　3.2.3、THV

　　中文名稱為：四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)與偏氟乙烯(VDF)的共聚物。

　　氟碳比（F/C）：1.8/1。

　　含氟量：72.7%。

　　阻燃等級(jí)：V-0（由低到高分別為：V-3，V-2，V-1，V-0）

　　THV為上述成分首字母縮寫(xiě)，是美國(guó)泰良（Dyneon）公司在20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)出的性能優(yōu)異的氟塑料，除具有氟塑料耐候性、不燃性、不粘性外，還可以象常見(jiàn)聚合物一樣容易加工，是一種極具發(fā)展前景的氟塑料。

　　THV具有極好的耐化學(xué)介質(zhì)性能和電性能。是最柔軟的氟塑料，其電性能不適于作高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)（即5類電纜）中的首選絕緣，但在那些要求柔軟性的地方，有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。另外，THV還可用于那些要求與其他材料粘合的場(chǎng)合。由于THV具有優(yōu)異的光學(xué)性能，所以還可以用于光纖包覆層。THV的卓越性能體現(xiàn)在：可低溫加工，可與橡膠及塑料制品進(jìn)行有效粘接，彈性佳且透光性好。出眾的綜合性能使其在復(fù)合軟管、管道、薄膜、薄片及器皿的加工制造中得到廣泛應(yīng)用。THV加工溫度低、加工溫度區(qū)間寬、加工溫度遠(yuǎn)低于分解溫度，可以適應(yīng)于擠出、共擠出、注射模塑和吹塑模塑、層壓薄膜、浸漬、涂覆和共混等多種加工方式，可生產(chǎn)出膜、管、容器、異型材料和模塑材料。THV氟塑料是目前商品化最柔軟氟塑料，利用其特性與其他塑料或彈性體制備多層次結(jié)構(gòu)制品時(shí)，柔韌性優(yōu)異。THV氟塑料耐化學(xué)性能優(yōu)越，對(duì)許多腐蝕性化學(xué)品有極好的防滲透功能。THV氟塑料具有極好的光透明性和低折射率，可以允許從紫外線到紅外線所有頻率光的穿透，由于其低折射率和高柔韌性是塑料光導(dǎo)纖維包覆的理想材料。THV氟塑料自身容易粘接，也容易與其他材料粘接，無(wú)需表面處理就能與其他材料很好粘合。THV比其他氟塑料更容易用輻射交聯(lián)提高其高溫性能，THV是典型的對(duì)電子束敏感材料，用一定輻射量，可以明顯提高材料拉伸強(qiáng)度。THV樹(shù)脂具有良好的混合性能，可以與聚乙烯的通用技術(shù)混合，交聯(lián)劑很容易加入THV，同樣其他類型添加劑，如染料和有機(jī)顏料，也很容易加入THV中去。另外THV氟塑料還具有良好的溶解性能，通過(guò)加入化學(xué)試劑方法可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)發(fā)泡等特性。

　　四、性能

　　作為組建保護(hù)材料，要求背板有各種優(yōu)異性能，比如要有優(yōu)異的絕緣性能，抗?jié)B水性能，經(jīng)受惡劣環(huán)境的耐候性以及自身優(yōu)良的剝離強(qiáng)度等。

　　4.1、絕緣性

　　組件生產(chǎn)出來(lái)后，在實(shí)際使用過(guò)程中會(huì)遇見(jiàn)雷雨天氣，雷電擊在組件上會(huì)將組件擊穿，導(dǎo)致組件內(nèi)部互聯(lián)條和匯流帶瞬間電流極為巨大，會(huì)造成電廠內(nèi)大量組件被燒毀，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此組件在出廠前都要進(jìn)行耐壓測(cè)試，作為重要輔料的背板，對(duì)絕緣性有很高的要求。

　　背板的絕緣性主要體現(xiàn)在PET和含氟材料上。PET有著優(yōu)良的絕緣性能，但是因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)上處在兩層材料中間，所以背板的絕緣性能更多的體現(xiàn)在內(nèi)外兩層材料上。

　　含氟材料有非常優(yōu)異的絕緣性能，因?yàn)榉雍藢?duì)其核外電子及成鍵電子云的束縛作用較強(qiáng)，氟原子極化率低，分布比較對(duì)稱，整個(gè)分子是非極性的，碳氟化合物的介電常數(shù)和損耗因子均較小，所以其聚合物是高度絕緣的。

　　背板擊穿電壓強(qiáng)度一般要達(dá)到50KV/mm以上。

　　4.2、抗?jié)B水性

　　上文已經(jīng)闡述過(guò)，PET分子主鏈中含有大量的酯基，與水具有很好的親和性，容易產(chǎn)生水增塑，同時(shí)即使微量的水分也會(huì)導(dǎo)致分子主鏈的降解。所以背板的背面材料要有非常好的抗?jié)B水性，以免滲進(jìn)水蒸氣使PET分解老化，進(jìn)而腐蝕EVA和電池片，影響組件使用年限。

　　背板抗?jié)B水性的衡量參數(shù)是水蒸氣透過(guò)率，測(cè)試原理是在在一定的溫度下，

　　使試樣的兩側(cè)形成一特定的濕度差，水蒸氣透過(guò)試樣進(jìn)入相對(duì)干燥的一側(cè)，通過(guò)測(cè)定透濕杯重量隨時(shí)間的變化量，從而求出試樣的水蒸氣透過(guò)率。

　　背板的水蒸氣透過(guò)率一般要求小于1.5g/m2.d。

　　4.3、耐候性

　　耐候性是指：材料如涂料、塑料、橡膠制品等，應(yīng)用于室外經(jīng)受氣候的考驗(yàn)，如光照、冷熱、風(fēng)雨、細(xì)菌等造成的綜合破壞，其耐受能力叫耐候性。

　　背板的含氟材料有優(yōu)良的耐候性，因?yàn)橛捎贑-F鍵的鍵能比C-H鍵的強(qiáng)，氟原子的電子云對(duì)C-C鍵的屏蔽作用較氫原子強(qiáng)，因而氟原子可以保護(hù)C-C鍵免受紫外線和化學(xué)物品的危害，使得含氟聚合物具有優(yōu)異的耐候性，耐久性和抗化學(xué)品性能。

　　4.3.1、耐高、低溫

　　如前所述，組件的工作環(huán)境非常惡劣，有的工作溫度非常高，如熱帶地區(qū)；有的非常低，如高海拔地區(qū)；有的晝夜溫差非常大，如沙漠地區(qū)。組件各原輔料對(duì)溫度都比較敏感，比如EVA，溫度高會(huì)變軟膨脹，甚至老化黃變；溫度高還會(huì)加速PET的分解老化。因此要求背板要有優(yōu)良的耐高溫，耐低溫性能。

　　背板耐候性測(cè)試如表2所示：

　　實(shí)驗(yàn)

　　條件（2000h）

　　溫度/濕度

　　85°C，85%RH

　　冷熱循環(huán)

　　85°Cto–40°C

　　濕氣凍結(jié)

　　85°Cto–40°Cw/RH

　　4.3.2、耐紫外線

　　紫外線對(duì)組件原輔料都有一定的破壞，尤其是高原地帶空氣稀薄，紫外線福照度很高。組件背板對(duì)耐紫外性也有較高的要求，氟材料完全可以滿足。

　　所謂的紫外光部分，即波長(zhǎng)為700～200nm之間的光子，而全氟有機(jī)化合物的共價(jià)鍵能達(dá)544KJ/mol，接近220nm光子所具有的能量。由于太陽(yáng)光中能量大于220nm的光子所占比重極微，所以含氟材料耐紫外性極好。

　　耐紫外線測(cè)試一般按照QUV（加速老化試驗(yàn)箱）標(biāo)準(zhǔn)，人工紫外光照射1000小時(shí)，常用氙弧,碳弧,熒光及水銀等人工光源的老化測(cè)試箱進(jìn)行試驗(yàn)。

　　4.4、伸縮性

　　背板的伸縮性主要影響組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中的層壓環(huán)節(jié)，伸縮性大的背板在層壓過(guò)程中會(huì)帶動(dòng)EVA收縮，引起電池片移位甚至并片造成電池片碎裂。

　　伸縮性實(shí)驗(yàn)方法為：將300×600mm大小的背板放在層壓機(jī)內(nèi)壓三十分鐘，溫度設(shè)定為150℃，完成后測(cè)量尺寸，取差值比上原尺寸得收縮率。收縮率分縱向和橫向，一般縱向要大于橫向，但是要求都要小于1%。

　　4.5、剝離強(qiáng)度

　　剝離強(qiáng)度指要分離膠結(jié)的兩個(gè)面，單位面積上需要施加的最小壓強(qiáng)，單位為N/mm2或Mpa/cm2。

　　剝離強(qiáng)度分兩種，一種是背板本身層與層之間的剝離強(qiáng)度，一種是背板與已

　　交連的EVA之間的剝離強(qiáng)度。剝離強(qiáng)度體現(xiàn)了背板的兩個(gè)重要性能，即自身層間粘結(jié)強(qiáng)度和與EVA的粘結(jié)強(qiáng)度。

　　一般來(lái)說(shuō)，氟材料具有低的表面自由能，自由能常用來(lái)表示聚合物表面和其他物質(zhì)發(fā)生相互作用能力的大小，一般有機(jī)物表面能的大小為11～80mJ/m2，而含有氟烷基側(cè)鏈的聚合物的自由能一般在11～30mJ/m2，低表面自由能的高分子含氟聚合物材料使其表面難以潤(rùn)濕，具有憎水憎油的特性，防污染能力強(qiáng)。同時(shí)也注定了含氟材料難以與其他材料吸附粘結(jié)，因此，無(wú)論是層間粘合劑還是EVA，在與含氟材料粘結(jié)時(shí)需要經(jīng)過(guò)特殊處理。比如，背板復(fù)合時(shí)所用的膠黏劑是經(jīng)過(guò)特殊工藝制造的；又如，雙面含氟背板與EVA接觸的含氟面是經(jīng)過(guò)特殊處理的，否則達(dá)不到要求的剝離強(qiáng)度或粘結(jié)強(qiáng)度。

　　4.5.1、層間剝離強(qiáng)度

　　層間剝離強(qiáng)度是指將背膜各層分離開(kāi)所需的最小壓強(qiáng)。層間剝離強(qiáng)度只是針對(duì)復(fù)合工藝生產(chǎn)的背膜。復(fù)膠型背膜由于其內(nèi)部PET基材兩面存在膠粘劑，而膠粘劑的質(zhì)量水準(zhǔn)不一，加之

　　復(fù)合工藝良莠不齊，所以有必要對(duì)背板層間剝離強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。一般要求層間剝離強(qiáng)度≥4N/cm2。

　　4.5.2、與EVA剝離強(qiáng)度

　　氟材料本身表面張力很低,23達(dá)因左右,基本和其他材料都不粘。所以對(duì)氟層的表面處理很重要，PVF確實(shí)處理的很好，表面張力大于70，目前表面處理有很多方法，一般是電暈或者離子表面處理，也有的在氟材料中直接處理，但是一個(gè)原則就是不能喪失氟材料本身特性。

　　與EVA剝離強(qiáng)度一般要求要低于20N/cm2。

　　4.6、阻燃性

　　阻燃性是指物質(zhì)具有的或材料經(jīng)處理后具有的明顯推遲火焰蔓延的性質(zhì)。

　　阻燃等級(jí)由HB，V-2，V-1向V-0逐級(jí)遞增：HB：UL94和CSAC22.2No0.17標(biāo)準(zhǔn)中最底的阻燃等級(jí)。要求對(duì)于3到13毫米厚的樣品，燃燒速度小于40毫米每分鐘；小于3毫米厚的樣品，燃燒速度小于70毫米每分鐘；或者在100毫米的標(biāo)志前熄滅。V-2：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅。可以有燃燒物掉下。V-1：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。V-0：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在30秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。

　　一般而言，PVF的阻燃等級(jí)為V-1，PVDF和THV為V-0。PET需要添加阻燃劑方可以達(dá)到相應(yīng)阻燃等級(jí)。

　　五、使用注意事項(xiàng)

　　背板在使用過(guò)程中，要注意一些細(xì)節(jié)，以免對(duì)組件的性能產(chǎn)生不好的影響，注意事項(xiàng)大體包括3個(gè)部分：

　　1、禁止不戴手套直接觸摸背板，尤其是與EVA接觸面。

　　因?yàn)槭种干峡赡軙?huì)有汗，汗液中的水分在層壓機(jī)內(nèi)氣化后會(huì)引起組件內(nèi)氣泡，汗液中的油脂等物質(zhì)會(huì)影響背板與EVA的粘結(jié)度，造成EVA粘結(jié)度不夠甚至脫膠。

　　另外，背板在使用過(guò)程中一定要注意防塵，尤其是與EVA接觸面，灰塵會(huì)影響背板與EVA的粘結(jié)強(qiáng)度，造成氣泡，脫膠等狀況。

　　2、背板兩面不允許有劃痕。

　　如上所述，背板兩面含氟材料有優(yōu)良的性能，起到重要的保護(hù)作用，如絕緣性，抗?jié)B水性，耐候性，阻燃性等重要屬性。因此，如果含氟材料面出現(xiàn)劃痕，就會(huì)是背板有了突破口，使背板的保護(hù)功能大打折扣。

　　3、某些背板一定要分清正反面。

　　所謂的正反面是指：反面是與環(huán)境接觸面，正面是與EVA接觸面。有些雙面含氟背板的正面是經(jīng)過(guò)特殊處理的，用以提高與EVA的粘結(jié)強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)特殊處理的面與未經(jīng)特殊處理的那一面在顏色、手感、反光等方面略有不同，比較容易區(qū)分。

　　另外，所有TPE背板是必須分清正反面的，因?yàn)槠湔鎻?fù)合一層EVA，所以比較光滑，對(duì)光的反射率較高，較易區(qū)分。

　　六、儲(chǔ)存

　　1、存放時(shí)不要打開(kāi)產(chǎn)品原包裝，不要?jiǎng)內(nèi)ネ庀涞乃芰媳∧ぁ?/p>

　　2、對(duì)于已經(jīng)打開(kāi)包裝的產(chǎn)品，不要將整卷放置于任何表面，這樣可能會(huì)損害背板，應(yīng)該通過(guò)卷芯將整卷背板懸空固定。

　　3、背板產(chǎn)品必須盡量保持水平狀態(tài)，以避免卷材疊縮滑動(dòng)或卷材兩頭的損壞

　　4、儲(chǔ)存溫度25℃作用，濕度低于60%，防曬、防雨、防潮、防塵。

　　5、裁剪后的背板堆放不超過(guò)100pcs，從打開(kāi)包裝開(kāi)始到組件進(jìn)入層壓機(jī)的時(shí)間不超過(guò)24H。